Obróbkę metali można wykonywać przy użyciu kilku technik, w tym frezowania. Należy ono do najpopularniejszych metod i przy jej pomocy można wykonać zarówno płaskie powierzchnie, jak i złożone formy przestrzenne. W kontekście przemysłu produkcyjnego frezowanie przyczynia się do zoptymalizowania całego procesu wytwórczego, przy jednoczesnym zminimalizowaniu ilości odpadów i uzyskaniu wysokiej jakości wyrobu.
Dzisiaj skupimy się na frezowaniu w 4 wariantach – aluminium, stali, blach i gwintów. Omówimy kwestię doboru narzędzi do poszczególnych materiałów, parametrów frezowania, różnicom w technikach przy realizacji poszczególnych metod. Zaczynamy!
Skuteczne frezowanie aluminium
Aluminium i jego stopy mają niską twardość, wysoką przewodność cieplną i są skłonne do przywierania. Oznacza to, że mimo łatwości w formowaniu frezowanie aluminium wymaga specyficznych warunków, by uzyskać oczekiwany rezultat.
Kluczowe znaczenie mają narzędzia, z których stworzone są ostrza frezów, czyli powłoki. Aluminium ma tendencję do „klejenia się” do ostrza, co przeszkadza w uzyskaniu oczekiwanych rezultatów. Zaleca się więc wykorzystywanie frezów o dużym kącie natarcia i szlifowanych rowkach wiórowych, by przyspieszyć odprowadzanie wiórów. Dla zwiększenia wydajności frezowania aluminium stosuje się frezy z węglików spiekanych oraz powłoki antyadhezyjne DLC.
Frezowanie aluminium przeprowadza się przy prędkościach 200-600 m/min, a nawet 1000 m/min przy zastosowaniu zaawansowanych maszyn frezujących. By materiał nie uległ zniszczeniu, a frez nie skupiał wiórów skrawanie odbywa się w otoczce mgły olejowej lub emulsji wodno-olejowej dla rozproszenia ciepła. W niektórych maszynach stosuje się też chłodzenie przez frez, co jeszcze mocniej podnosi jakość frezowania.
Przemysłowe frezowanie stali
Największe znaczenie dla uzyskania oczekiwanej jakości ma dopasowanie parametrów obróbki do rodzaju metalu, w tym przypadku stali. Frezowanie stali można więc podzielić pod kątem gatunków, czyli:
- stal węglowa;
- stal nierdzewna;
- stal hartowana i narzędziowa.
Najbardziej wdzięcznym procesem w tej grupie jest frezowanie stali węglowej. Materiał ten charakteryzuje się umiarkowaną twardością i dobrą skrawalności. Do skutecznego frezowania stali stosuje się klasyczne frezy z węglików spiekanych, które świetnie sobie radzą w zapewnieniu oczekiwanych parametrów skrawania.
Jeśli chodzi o frezowanie stali nierdzewnej należy wziąć pod uwagę jej tendencję do utwardzania pod wpływem skrawania. Dlatego frezy do obróbki stali nierdzewnej (zwłaszcza realizując frezowanie wielkogabarytowe) powinny mieć wzmocnioną konstrukcję, powłoki TiAlN, AlCrN, TiCN najlepiej w technologi PVD (osadzanie z fazy gazowej) oraz zastosowanie zaokrąglonej geometrii ostrza w celu poprawy stabilności.
Największe wyzwanie stanowi frezowanie stali hartowanej ze względu na jej wysoki poziom twardości. Źle dobrane parametry skrawania i ostrza mogą sprawić wykruszanie frezów lub przegrzewanie materiału obrabianego. Stąd prawidłowe frezowanie metalu (w tym przypadku stali hartowanej) realizowane jest przy pomocy powłok PVD oraz ceramicznych płytkach skrawających. Frezowanie hartowanej stali powinno być realizowane przy pomocy narzędzi o niewielkim kącie natarcia, by uniknąć ryzyka wykruszeń.
Jak realizuje się frezowanie blach?
Skrawanie cienkich arkuszy blach stalowych, aluminiowych czy kompozytowych to zupełnie inne wyzwanie. Frezowanie blach koncentruje się na zapewnieniu odpowiedniej stabilności arkuszy i ograniczeniu odkształcenia detali z powodu niskiej sztywności elementów. Dla zapewnienia stabilności i właściwego nacisku stosuje się m.in. stabilizację systemami próżniowymi, dociski mechaniczne oraz taśmy klejone.
Prawidłowe frezowanie blach wymaga też zastosowania dedykowanych narzędzi skrawających. Dla uniknięcia odkształceń arkusza najlepszym wyborem są frezy trzpieniowe o mniejszej średnicy, które charakteryzują się niewielkimi siłami skrawania. Oprócz tego krawędź skrawająca powinna być odpowiednio krótsza, by wyeliminować powstawanie drgań podczas pracy.
Prawidłowe frezowanie gwintów
Tradycje sposoby tworzenia gwintów obejmują gwintowanie ręczne, toczenie czy zastosowanie gwintowników maszynowych. Jednak obecnie coraz większą popularność zyskuje frezowanie gwintów. Główną zaletą jest połączenie wysokiej precyzji z elastycznością w tworzeniu gwintów o niewiele różniących się średnicach. Metoda frezowania gwintów różni się od toczenia i gwintowania m.in. pod względem ścieżki narzędzia. Maszyny CNC zapewniają frezowanie 3D, czyli ruch spiralny 3-osiowy. Prawidłowy skok gwintu jest możliwy jedynie przy zachowaniu perfekcyjnego pozycjonowania wszystkich osi – X, Y i Z.
Postaw na rekomendowane maszyny do frezowania Metal-Trade!
Szukasz sprzętu do precyzyjnej obróbki metali? Skorzystaj z naszej wiedzy i ponad 20-letniego doświadczenia w projektowaniu maszyn do obróbki. Nasi specjaliści zapewnią Ci fachowe doradztwo w doborze maszyn dedykowanych dla Twojej produkcji. Zaufaj profesjonalnym rozwiązaniom Metal-Trade, które gwarantują najwyższą jakość frezowania i lepszą wydajność. Zapraszamy do kontaktu!