Respuesta rápida
No. Nunca uses un disco de 5 in en una esmeriladora angular de 4-1/2 in, a menos que el fabricante de la herramienta especifique que ese modelo admite discos de 125 mm y suministre la guarda correspondiente de la esmeriladora. Se presentan dos problemas distintos, y cualquiera de ellos basta por sí solo para descartar el montaje. Primero, la guarda: una cubierta dimensionada para un disco de 115 mm no puede cubrir el borde de uno de 125 mm, de modo que el abrasivo gira expuesto precisamente donde debe estar la guarda. Segundo, la velocidad nominal: un disco de 5 in lleva marcada una velocidad aproximada de 12,200 RPM en la clase de 80 m/s, mientras que las esmeriladoras angulares de 4-1/2 in suelen girar de 10,000 a 12,000 RPM en vacío, lo que consume todo el margen; cualquier velocidad superior a 12,200 RPM infringe la regla de manera absoluta (EN 12413 Anexo E; KB: Regla de velocidad periférica y RPM según el diámetro). En el sentido contrario, un disco de 4-1/2 in en una esmeriladora angular de 5 in suele ser adecuado.
Dos fallas distintas: espacio de la guarda y margen de RPM
Se discute este cambio como si fuera una sola cuestión, pero son dos. La cuestión de las RPM es si el aglutinante del disco puede resistir la carga centrífuga que le impone el husillo. La cuestión de la guarda es qué te sucede si no puede. Un disco que estalla a velocidad lanza fragmentos a gran velocidad, y la guarda es la última línea de defensa que los contiene (KB: Guarda y secante del disco).
Por qué un disco más grande tiene un límite de RPM menor
Todo lo importante ocurre en el borde. Ahí es donde corta el grano, y la velocidad periférica, no las RPM, es lo que genera el esfuerzo centrífugo capaz de hacer estallar un disco. Por eso los fabricantes limitan la velocidad periférica a 80 m/s para discos de corte, discos de desbaste, discos de láminas (discos flap) y discos de fibra operados a mano, y después calculan las RPM permitidas para cada diámetro (EN 12413 Anexo E; KB: Regla de velocidad periférica y RPM según el diámetro). Como un disco más grande recorre una circunferencia mayor en cada vuelta, el mismo límite de 80 m/s corresponde a menos RPM conforme aumenta el diámetro. La conversión es geometría pura: RPM máximas = (80 x 60,000) / (pi x diámetro en mm).
| Diámetro del disco | RPM máximas a 80 m/s | Velocidad nominal marcada típica | RPM típicas en vacío de la esmeriladora angular utilizada |
|---|---|---|---|
| 4 in (100 mm) | ~15,279 | ~15,300 | ~11,000 |
| 4-1/2 in (115 mm) | ~13,286 | 13,300 | 10,000–12,000 |
| 5 in (125 mm) | ~12,223 | 12,200 | hasta ~10,000 |
| 6 in (150 mm) | ~10,186 | – | 9,000–10,000 |
| 7 in (180 mm) | ~8,500 | 8,500 | 6,500–8,500 |
| 9 in (230 mm) | ~6,640 | 6,650 | ~6,000–6,600 |
Cifras calculadas con la fórmula de 80 m/s; valores marcados y en vacío publicados por los fabricantes de discos y herramientas (KB: Regla de velocidad periférica y RPM según el diámetro; Esmeriladora angular). Observa la trampa en las dos filas en negritas: la clase de herramientas de 4-1/2 in gira más rápido que la clase de herramientas de 5 in, mientras que el disco de 5 in tiene un límite más bajo de RPM. Aumentar el diámetro del disco reduce su velocidad nominal, pero mantiene alta la velocidad del husillo. Cubrimos toda la escala en nuestra guía de RPM máximas de los discos de desbaste y ANSI B7.1.
Haz el cálculo: un disco de 5 in en una esmeriladora angular de 4-1/2 in
Esta es la velocidad real del borde de un disco de 125 mm a las velocidades en vacío habituales de una esmeriladora angular de 4-1/2 in, con la misma fórmula (velocidad periférica = pi x 125 x RPM / 60,000):
| RPM en vacío de la esmeriladora angular | Velocidad periférica de un disco de 125 mm | Frente a la velocidad nominal de 80 m/s |
|---|---|---|
| 10,000 | ~65 m/s | Dentro del límite nominal |
| 11,000 | ~72 m/s | Dentro del límite nominal |
| 12,000 | ~78.5 m/s | Justo en el límite, sin margen de trabajo |
| 13,000 | ~85 m/s | Por encima del límite nominal |
La comparación siempre usa las RPM en vacío indicadas en la placa de datos de la herramienta, nunca la velocidad menor que escuchas bajo carga (KB: Regla de velocidad periférica y RPM según el diámetro). Además, el riesgo de sobrevelocidad no es lineal: el esfuerzo centrífugo aumenta con el cuadrado de la velocidad, por lo que duplicar las RPM cuadruplica la fuerza de estallido sobre el aglutinante (guía UAMA; KB: Velocidad máxima de operación). Por eso la regla es un límite absoluto y no una cuestión de criterio.
El problema de la guarda: borde expuesto donde debería haber acero
Aunque el cálculo de RPM apenas resulte aceptable, la guarda no lo es. Un disco de 125 mm tiene 5 mm más de radio que el disco de 115 mm para el cual se diseñó la guarda, así que el borde golpea el labio de la guarda o gira por completo fuera de su cobertura. La regla de OSHA para herramientas portátiles exige que las esmeriladoras angulares lleven una guarda de seguridad que no deje expuestos más de 180 grados del disco, colocada entre el operador y el disco para que, en caso de estallido, desvíe los fragmentos lejos de ti (OSHA 1910.243(c)(3); KB: Esmeriladora angular). Un disco sobredimensionado anula esa geometría, y quitar la guarda para hacerle espacio elimina el único componente cuya función completa es contener una falla (KB: Guarda y secante del disco). Si tu trabajo realmente requiere un disco de 5 in, debes usar una herramienta con capacidad nominal para 5 in, no una de 4-1/2 in modificada.
La regla absoluta
- Las RPM máximas marcadas en el disco deben ser iguales o superiores a las RPM en vacío de la esmeriladora angular. Nunca al revés, sin excepciones (EN 12413; ANSI B7.1; KB: Velocidad máxima de operación).
- La guarda debe corresponder a la clase de diámetro del disco y debe permanecer colocada. Las esmeriladoras portátiles están limitadas a 180 grados de exposición del disco (OSHA 1910.243; KB: Esmeriladora angular).
- Lee el disco, no una tabla. El marcado EN 12413 incluye la velocidad máxima en m/s y RPM en cada disco abrasivo aglomerado; ANSI B7.1 exige que las RPM (y los SFPM, cuando corresponda) aparezcan en una etiqueta legible (KB: Norma de seguridad EN 12413 para abrasivos aglomerados; Norma ANSI B7.1).
- En Ontario, la ley abarca ambos elementos. O. Reg. 851 exige que las RPM máximas estén indicadas de forma legible tanto en el disco como en la esmeriladora angular (KB: Velocidad máxima de operación).
Si tienes dudas, convierte ambos valores a m/s y compáralos; así eliminas por completo la confusión del diámetro (KB: Velocidad máxima de operación).
Cuándo sí se puede reducir el diámetro: un disco de 4-1/2 in en una esmeriladora angular de 5 in
Usar un disco más pequeño que aquel para el cual se diseñó la herramienta es la dirección segura, y las mismas dos comprobaciones explican por qué. RPM: un disco de 4-1/2 in marcado con 13,300 RPM supera con holgura la velocidad en vacío de una esmeriladora angular de 5 in, de hasta aproximadamente 10,000 RPM, y a esa velocidad su borde solo alcanza unos 60 m/s, muy dentro de la clase de 80 m/s (KB: Esmeriladora angular; Regla de velocidad periférica y RPM según el diámetro). Es el mismo principio por el que un disco desgastado funciona con más margen respecto al límite nominal: al reducirse el diámetro con RPM constantes, baja la velocidad periférica (KB: Velocidad máxima de operación). El montaje normalmente no presenta problemas porque los discos de 4-1/2 in y 5 in comparten el barreno de eje estándar de 7/8 in (22.23 mm) (KB: Norma de seguridad EN 12413 para abrasivos aglomerados).
Las concesiones afectan el rendimiento, no la seguridad: en el mismo husillo, un disco más pequeño tiene menor velocidad periférica y ofrece menos profundidad de corte. Mantén siempre instalada la guarda. Si estás eligiendo entre tamaños para un trabajo, consulta nuestras guías para elegir un disco de corte y elegir un disco de láminas que explican correctamente la cuestión del diámetro, además de nuestra gama de discos de corte y gama de discos de desbaste que indican las RPM máximas para cada tamaño.
La velocidad nominal marcada ya incluye el margen. Nunca lo gastes.
Una justificación común para el cambio es que las velocidades nominales son conservadoras. Lo son, pero ese margen no es tuyo para gastarlo. Según EN 12413, un disco abrasivo aglomerado debe resistir una prueba destructiva de estallido muy por encima del máximo marcado, que suele citarse como 1.73 veces la velocidad marcada para discos de desbaste, con el factor exacto establecido por clase de producto en las tablas de la norma; ANSI B7.1 exige que los fabricantes sometan los discos a una prueba de giro por encima del máximo marcado, normalmente al menos 110 por ciento, antes del envío (KB: Norma de seguridad EN 12413 para abrasivos aglomerados; Norma ANSI B7.1). Esa reserva existe para absorber variaciones de fabricación, imperfecciones de montaje y envejecimiento, no una sobrevelocidad deliberada. La edad importa más de lo que muchos creen: los discos con aglutinante de resina tienen una caducidad de 3 años según EN 12413 porque un aglutinante caducado puede fallar incluso a las RPM marcadas (KB: Regla de velocidad periférica y RPM según el diámetro). Para consultar el panorama completo de las normas, lee nuestra explicación sobre EN 12413, oSa y ANSI B7.1.
Preguntas frecuentes
¿Puedo colocar un disco de 5 inch en mi esmeriladora angular de 4-1/2 inch si coinciden las velocidades de RPM?
Sigue siendo no, porque la comprobación de la guarda falla por separado. Una guarda de 115 mm no puede cubrir el borde de un disco de 125 mm, y OSHA 1910.243 exige que las esmeriladoras portátiles usen una guarda que limite a 180 grados la exposición del disco (KB: Esmeriladora angular). A menos que el fabricante de la herramienta especifique que ese modelo admite 125 mm y suministre la guarda correspondiente, el cambio está prohibido incluso cuando el cálculo resulta aceptable.
¿Puedo usar un disco de 4-1/2 inch en una esmeriladora angular de 5 inch?
En general, sí. La velocidad nominal de 13,300 RPM del disco está muy por encima de la velocidad en vacío de una esmeriladora angular típica de 5 in, de hasta aproximadamente 10,000 RPM; ambos tamaños comparten el barreno de 7/8 in (22.23 mm), y el borde más pequeño gira más lento, a unos 60 m/s (KB: Esmeriladora angular; Regla de velocidad periférica y RPM según el diámetro). Sacrificas algo de profundidad de corte y velocidad periférica, pero nada de seguridad. Mantén instalada la guarda.
¿Por qué los discos más grandes tienen RPM máximas más bajas?
Porque la velocidad nominal limita la velocidad periférica, no la cantidad de vueltas. La clase segura para discos operados a mano es de 80 m/s en el borde, y una circunferencia mayor alcanza esa velocidad con menos vueltas: aproximadamente 13,300 RPM a 115 mm, pero solo unas 12,200 RPM a 125 mm (EN 12413 Anexo E; KB: Regla de velocidad periférica y RPM según el diámetro).
¿Qué sucede realmente si un disco gira en sobrevelocidad?
El esfuerzo centrífugo sobre el aglutinante aumenta con el cuadrado de la velocidad, así que incluso una sobrevelocidad moderada carga el disco mucho más de lo que parece; duplicar la velocidad cuadruplica el esfuerzo (guía UAMA; KB: Velocidad máxima de operación). Cuando cede el aglutinante, el disco estalla y lanza fragmentos a gran velocidad; por eso la guarda y la regla de RPM funcionan en conjunto.
¿Los discos de láminas y los discos de fibra siguen la misma regla?
Sí. Los discos de láminas y los discos de fibra con platos de respaldo tienen el mismo límite de 80 m/s que los discos de corte y los discos de desbaste operados a mano, de modo que sus RPM máximas marcadas siguen la misma escala de diámetros: aproximadamente 13,300 RPM a 4-1/2 in y aproximadamente 12,200 RPM a 5 in (KB: Regla de velocidad periférica y RPM según el diámetro). La regla de compatibilidad de montaje se aplica sin cambios.
¿Dónde encuentro las RPM máximas en el disco y la esmeriladora angular?
En la etiqueta del disco: el marcado EN 12413 incluye la velocidad máxima en m/s y RPM, y ANSI B7.1 exige que las RPM (y los SFPM, cuando corresponda) aparezcan en una etiqueta legible (KB: Norma de seguridad EN 12413 para abrasivos aglomerados; Norma ANSI B7.1). Las RPM en vacío de la esmeriladora angular están en su placa de datos. En Ontario, O. Reg. 851 exige que las RPM máximas estén indicadas de forma legible tanto en el disco como en la esmeriladora angular (KB: Velocidad máxima de operación).