Moviment de la cisalla: força de cisallament

La cisalla és una eina que té múltiples aplicacions a la indústria del metall. La cisalla i el seu moviment s'utilitzen per tallar plàstics, làmines metàl·liques, fustes de poc gruix i fins i tot paper. Quan els materials tenen un gruix més gran, es recorre a una cisalla que funciona amb motor elèctric.

Què és la cisalla?

Les cisalles s'assemblen a les tisores, però amb una mida força més gran i apta per a la indústria. La cisalla està formada per dues fulles amb tall que s'enfronten entre si en pressionar sobre la superfície que es vol tallar; gràcies a la pressió aplicada es pot vèncer la resistència de la superfície. Això és gràcies a la tracció, i per això es pot travessar la superfície, trencar-la i separar una sola peça en dues.

Cal destacar que les vores de la peça tallada són força irregulars, de manera que, si es tracta de treballs de precisió, és possible que la peça requereixi un procés de rectificat, que es pot fer amb màquines rectificadores o per mètodes manuals. Però quin és el principi de les cisalles? Com és la cisalla i el seu moviment?

Per poder fer el tall cal exercir una pressió determinada. Aquesta pressió s'aconsegueix en fer palanca entre un dels braços, que se situa a la part inferior, i un altre que és el que puja i baixa exercint pressió. El moviment de la cisalla, en les eines manuals, el fa l'operari. Tanmateix, també hi ha cisalles automàtiques de grans dimensions.

Tipus de cisalla

És possible trobar diferents tipus de cisalla que es classifiquen segons l'ús que se'ls dona:

• Esquiladora: per als tèxtils.
• Podadora: per a la jardineria.
• De metall: s'utilitza per tallar metalls fins i, alhora, es divideixen en funció del tipus de tall que fan: recte i corbat, cap a la dreta i cap a l'esquerra
• Mandíbules: per a tasques de rescat
• Industrial: màquina eina especialitzada per a les feines de la indústria. Aquest és el tipus de cisalla que s'utilitza al sector del metall, ja que és la que fa talls verticals quan s'exerceix pressió sobre làmines de diferents materials. N'hi pot haver amb motor elèctric, per exercir més pressió.

La cisalla hidràulica o industrial

La cisalla hidràulica funciona quan el mecanisme de la màquina fa pressió sobre un líquid o gas. Aquesta màquina eina es divideix, alhora, en dos tipus: de guillotina i de pèndol. La primera s'utilitza per al tall de làmines de metall i pot ser mecànica o hidràulica; la cisalla hidràulica o de pèndol, per la seva banda, utilitza separadors i pantalles que permeten visualitzar la velocitat, el calibre i els talls que es fan.

La cisalla hidràulica, com indica el seu nom, té un mecanisme hidràulic. Té dues fulles: una que es troba a la part de dalt i fa el moviment; i una altra que es troba a la part inferior i és fixa. La cisalla hidràulica i el seu moviment es caracteritzen perquè s'utilitza un espai entre la fulla per aplicar la força de tall sobre la peça que es treballa.

Cisalla: moviment i força

En analitzar la cisalla i el seu moviment, entra en joc l'anomenada força de cisallament. Es tracta d'una força composta; la força de cisallament sempre és paral·lela a la superfície sobre la qual s'exerceix i divideix la peça. Així és com es produeix la separació en dues parts de la peça que es treballa. La força de cisallament es caracteritza per l'aplicació de dues forces que s'apliquen alhora sobre un mateix objecte i en dos punts específics de la seva superfície.

Aquestes forces també tenen característiques particulars. A més d'aplicar-se sobre punts determinats de la superfície de la peça, han de tenir la mateixa magnitud; d'altra banda, s'han d'aplicar en sentit contrari però sempre amb línies d'acció paral·leles.

Per comprendre la cisalla i el seu moviment, es posa com a exemple un llapis que es vol partir. S'apliquen dues forces i es concentra la pressió sobre punts determinats de la longitud del llapis, i s'aconsegueix deformar-lo o partir-lo.

Esforç de cisallament

La força de cisallament i els efectes que tingui sobre la peça depenen de la magnitud de la força aplicada, així com de l'àrea on s'aplica aquesta força. Així és com sorgeix el concepte «esforç de cisallament», ja que es tenen en compte dos factors per poder tallar una peça en dues. En alguns sectors, com el de la construcció, l'esforç de cisallament es coneix com a esforç tallant o de tall.

L'esforç de cisallament, en el Sistema Internacional, es mesura en newtons per metre quadrat, unitat que s'anomena pascal. Per calcular l'esforç mitjà s'ha de seguir una fórmula matemàtica en què es divideix la força entre l'àrea sobre la qual s'aplica la força. Tanmateix, de vegades, la força aplicada no és suficient, per la qual cosa només es produeix la deformació de la peça, que, quan s'acaba d'aplicar aquest esforç, torna a la seva forma original. En aquest cas es diu que l'esforç tallant i la deformació són proporcionals.

També entra en joc l'anomenat mòdul de cisallament o mòdul de tall, que també es mesura en pascals i el valor del qual varia en funció del tipus de material que es vulgui tallar.