Estamos en la mejor época de fresas, la fruta con más fans del mundo. Pero en Meka3 al hablar de fresas nos referimos a las herramientas que utilizamos para cortar, desbastar y darle forma a un material en la máquina-herramienta fresadora. Hay quién relaciona unas fresas con otras por la forma de estas piezas. Pues no, no existe vínculo alguno. De fresas en una fresadora vamos a tratar hoy para que conozcáis las bases del fresado, una de nuestras más destacadas operaciones de mecanizado.
Como a todos, nos encantan las fresas que, al menos nosotros, hemos aprendido a distinguir gracias a Karlos Arguiñano en fresitas del bosque, fresas cultivadas y fresón. Es cierto que algunas fresas para mecanizado –las de tipo cóncavo–, pueden asemejarse a esta deliciosa fruta, echándole mucha imaginación y por la analogía del nombre, pero nada tienen que ver. Poniéndonos eruditos y sin ánimo de resultar pedantes, las fresas rojas, jugosas y dulces heredan su nombre del francés “fraise”, que a su vez viene de la forma latina “fraie” (en plural, “frage”), hasta el punto de que todas las fresas pertenecen a la familia de las Fragarias. Por el contrario, nuestras fresas, las que usamos en Meka3, toman su nombre del verbo latino “fresare”, que significa aplastar o hacer un agujero. En las freseras se cultivan fresas y en las fresadoras se fresan los materiales –es decir, se elimina una determinada cantidad del material– con muy alta precisión, logrando mecanizados muy complejos y exclusivos. Pero profundicemos un poco en fresadoras y fresas.
El fresado, la técnica de mecanizado por excelencia
La fresadora es una de las máquinas que más utilizamos en Meka3 para darle una forma determinada a una gran variedad de materiales: aluminio, composite, fenólicos HPL, solid surface,… La técnica, o fresado propiamente dicho, consiste en hacer rotar las fresas a una gran velocidad de modo que, mediante la abrasión de la fresa sobre el material, se va modificando su forma y diseño. Los tipos de fresado más comunes son corte, aplanamiento, cubicaje, ranurado recto y con forma, de chavetero, de torno fresado, etc., etc.,… Y para cada uno de ellos se emplean fresas específicas y muy diferentes, tanto en formato como en tamaño.
La primera fresadora de la historia la inventó Eli Whitney a comienzos del siglo XIX para producir rifles para el gobierno norteamericano. Hasta entonces la fabricación de armas era artesanal y, por tanto, manual. Y mediante la fresadora pudieron empezar a fabricar cada parte de los rifles de manera industrial y masiva, conforme a un patrón, abaratando su precio. A partir de entonces las fresadoras empezaron a evolucionar para cubrir necesidades en distintas clases de mecanizados y en múltiples sectores. De hecho y por poner un ejemplo, la fresadora es la máquina por excelencia de las clínicas dentales para hacer todo tipo de restauraciones en dientes y muelas.
Tipos de fresadoras hay muchas y se clasifican de múltiples maneras, dependiendo del sector de fabricación. Pero una clasificación básica sería:
- Por la orientación de la fresa, pueden ser horizontales o verticales –y dentro de estas últimas hay dos subtipos, de banco fijo y de torreta–, pero lo más común es que la fresadora sea universal, es decir, que admita un amplio rango de movimientos en distintas direcciones, tanto horizontales como verticales.
- Otro modo de clasificar las fresadoras es por el número de ejes o tipos de desplazamiento de la fresa. Así, se dividen en fresadora de tres ejes –X, horizontal y en paralelo a la superficie de sujeción del material; Y, horizontal y en perpendicular a X; y Z, en vertical–; fresadoras de cuatro ejes –a X, Y , Z se añade W y V, para desarrollar un patrón cilíndrico–, fresadoras de cinco ejes –que incluye todos los anteriores, más un patrón rotatorio horizontal (U)¬, que al combinarse con los cuatro ejes, facilita mecanizados dimensionales más complejos–.
Centros de mecanizado CNC 5 ejes
Y finalmente llegamos a las fresadoras de control numérico por computadora (CNC), en las que el fresado se realizada siguiendo un sistema de coordenadas que especifican el movimiento de las fresas, mediante un programa informático (software). Si en una fresadora convencional las herramientas de corte (fresas) se accionan de forma manual, las fresadoras CNC incorporan servomotores que controlan de forma automática los movimientos de los materiales a trabajar, las fresas, la mesa de fresado y todos los ejes de desplazamiento con un perfecto ajuste y sincronización. Se logra así aumentar considerablemente la producción y, fundamentalmente, efectuar mecanizados especiales que eran muy difíciles de realizar en fresadoras convencionales.
En este mismo blog ya os contamos hace unos meses que en Meka3 habíamos incorporado un centro de mecanizado SCM ACCORD 25 FX con el software CAD/CAM de SCM Group que ha aumentando considerablemente nuestra eficiencia y productividad, permitiéndonos realizar fresados espectaculares, muy precisos y rápidos. Además nos permite trabajar con piezas de grandes dimensiones (de hasta 250 mm. de altura) y, al disponer de 5 ejes, todo el proceso se realiza con un único agregado sin tener que recurrir al cambio de herramientas.
Un par de ejemplos de tipos de fresas
Respecto al tipo de fresas para cnc se podría escribir un libro, dados los diferentes tipos en función de su material, forma, profundidad de corte, diámetro, etc… Sin contar con la función para que se las utilice y, por supuesto, el material sobre el que vayan actuar. No nos vamos a extender mucho, por tanto, pero sí citar un par de ejemplos para “abrir apetito”:
- Entre las fresas para ranurar, las de forma de V son idóneas para plegar y doblar el panel composite de aluminio con ángulos de 90º y 135º grados y ranura rectangular para plegados de hasta 180º, sin que el panel se agriete. La operación de mecanizado se realiza sin tensión y no se producen abolladuras en las esquinas, lográndose un plegado limpio y exacto.
- Para el fresado de compacto fenólico HPL las fresas recomendadas tradicionalmente han sido las de carburo de tungsteno, por ser un material extremadamente duro y trabajar a gran velocidad. Pero en la actualidad empiezan a sustituirse por fresas helicoidales con recubriciones de diamante nanocristalino para evitar delaminaciones. Estas últimas fresas son muy buenas, además, para el manipulado de aluminio honeycomb.
