Guía completa de herramientas de fresado

En mecanizado, las fresas de mango son muy habituales por su versatilidad y utilidad. Para muchos principiantes son de las primeras herramientas utilizadas. Existen numerosas fresas de mango; este artículo presenta fundamentos y consejos para elegir una solución económica y eficiente, tanto al comprarla como al utilizarla.

Las fresas eliminan material mediante filos giratorios. Las fresas de mango son una familia utilizada para ranuras, cajeras y perfiles. Las herramientas enterizas de HSS o metal duro y las construcciones con puntas o plaquitas sirven para aplicaciones distintas. PCD y CBN son materiales de corte, no mejoras intercambiables: seleccione calidad y geometría según pieza, operación y máquina.

Existen distintos tipos de fresas para diferentes aplicaciones y niveles de rendimiento. Es esencial elegir según sus necesidades. La tabla siguiente ofrece una visión rápida de los tipos habituales.

A continuación examinamos cada tipo de fresa con más detalle.

Las fresas de mango suelen cortar con filos periféricos y frontales. Los sentidos de avance permitidos dependen del diseño; la penetración axial exige una herramienta apta para esa operación y no todas las fresas cortan al centro.

También conocidas como fresas de punta plana, estas fresas tienen una punta plana y un ángulo de filo de 90°. Son adecuadas para ranurado, cajeras y perfilado.

También se denomina fresa esférica; tiene una punta hemisférica y filos redondeados adecuados para superficies lisas y contornos 3D. Resulta especialmente apropiada para contornos de moldes de inyección utilizados para juntas de silicona.

También conocidas como fresas de radio de esquina, estas herramientas tienen un radio que une los filos frontales y periféricos. Puede reforzar la esquina y formar un radio interior; es distinto de redondear una arista exterior con una fresa de redondear.

Las fresas de redondear generan un radio exterior mediante una forma correspondiente. Un radio y un chaflán recto son elementos distintos; elija la fresa según el plano.

La punta es esférica y recuerda a una piruleta; por eso también se denominan fresas piruleta. Se utilizan principalmente en zonas de difícil acceso y contrasalidas, por ejemplo en fabricación de moldes.

Las microfresas de mango mecanizan elementos pequeños en electrónica, componentes médicos y micromoldes. El límite dimensional varía según el catálogo; 4 mm no es una definición universal. La fabricación de componentes dentales también utiliza fresas especializadas, que no deben confundirse con instrumentos usados directamente en los dientes.

Las fresas de planear mecanizan caras planas y existen en numerosas construcciones y materiales de corte. Las herramientas ajustables y soldadas de planeado PCD son ejemplos, no los dos únicos tipos. Las puntas soldadas no son necesariamente plaquitas intercambiables; seleccione la fresa según compatibilidad con el material, tasa de eliminación y acabado.

Las fresas de ranurar están diseñadas para cortar ranuras o canales estrechos.

Las fresas para ranuras en T tienen una cabeza de corte discoidal más ancha que el cuello. Mecanizan la parte ensanchada en contrasalida; el acceso y la ranura recta previa deben ser adecuados para herramienta y geometría.

Los discos más delgados están diseñados para canales o ranuras estrechos con profundidad superior al espesor del disco.

Las fresas especializadas sirven para geometrías y operaciones concretas. Muchas son herramientas estándar de catálogo, no fresas a medida o no normalizadas.

Esta fresa de forma tiene punta ancha y filo trapezoidal para ranuras de cola de milano. Estas secciones trapezoidales se utilizan a menudo en componentes deslizantes o uniones fijas.

Una fresa de roscar mecaniza roscas mediante una trayectoria interpolada compatible. La capacidad para roscas interiores y exteriores depende de diseño, diámetro, perfil de rosca y control; no es universalmente más estable que el roscado con macho.

Una fresa de forma diseñada específicamente para perfiles curvos en la superficie de una pieza.

Los filos se distribuyen por la periferia de un cuerpo cilíndrico, adecuado para fresar superficies planas o grandes áreas.

La construcción de herramienta y el material de corte son elecciones independientes. Los diseños enterizos, con puntas soldadas y con plaquitas sujetas mecánicamente pueden utilizar distintos materiales. HSS, metal duro, PCD y CBN deben elegirse según la aplicación; PCD y CBN no definen todas las fresas de plaquitas.

El acero rápido (HSS) comprende calidades con distintas aleaciones y dureza en caliente. A velocidades adecuadas puede ser una opción tenaz y reafilable. Ni un límite único de 600°C ni una precisión inferior al metal duro son universales; seleccione refrigeración y datos de corte según calidad, operación y pieza.

El metal duro suele combinar partículas de carburo de tungsteno con un aglutinante rico en cobalto. La calidad equilibra resistencia al desgaste y tenacidad. Suele permitir velocidades superiores al HSS, pero no se garantizan capacidad a 1000°C, mayor vida útil o precisión para toda herramienta y operación. Las fundiciones y aleaciones no ferrosas también varían mucho en dureza y maquinabilidad.

Las herramientas de metal duro pueden llevar recubrimientos como TiN, TiAlN o AlTiN. Su idoneidad depende del sustrato, la pieza, la temperatura y las condiciones de corte. El recubrimiento no elimina adhesión, oxidación ni desgaste; el aumento declarado de vida útil de dos a diez veces exige ensayos específicos de la aplicación.

El PCD consiste en granos de diamante unidos en un material de corte. Es útil en ciertas aplicaciones abrasivas no ferrosas y no metálicas, incluidas aleaciones de aluminio adecuadas, grafito y composites. No interprete el factor 80–120 sin respaldo como una relación de dureza ni suponga imposible el atasco de viruta. Los límites térmicos y químicos dependen de calidad y proceso; la interacción con el hierro limita considerablemente el corte convencional de acero.

El nitruro de boro cúbico (CBN) es un material de corte muy duro cuyas calidades adecuadas se utilizan en aceros endurecidos y ciertas fundiciones. No es la mejor opción para todos los aceros, inoxidables o aleaciones de titanio. El afilado del filo depende de geometría y preparación, no automáticamente de la dureza. Elija CBN, metal duro, PCD u otros materiales según la aplicación real.

Las fresas con puntas de metal duro combinan partes cortantes de metal duro con un cuerpo de soporte, a menudo de acero. La construcción y la fijación varían. Puede equilibrar coste y rendimiento, pero no siempre es la solución más económica.

Hemos presentado los estilos y construcciones de las fresas. Si tiene dudas sobre sus características, consulte la tabla de tipos de herramienta anterior.

En la práctica también deben considerarse las condiciones de mecanizado, los requisitos y la eficiencia económica.

Compruebe velocidad, potencia y par del husillo en el intervalo previsto, además de rigidez, sujeción, descentramiento y dimensiones permitidas. Determine las RPM a partir de velocidad de corte y diámetro y verifique los límites; el tamaño de fresa por sí solo no establece potencia requerida ni velocidad mínima utilizable.

Seleccione material de corte y recubrimiento según la calidad de pieza y la operación. Metal duro y PCD pueden servir para distintas aplicaciones no ferrosas; PCD también puede servir para composites abrasivos. Acero inoxidable y titanio no justifican automáticamente CBN. Utilice los datos del proveedor, no una regla de materiales blandos frente a duros.

Las herramientas de desbaste y el acoplamiento deben permitir eliminar material eficientemente dentro de los límites de máquina y montaje. El acabado depende de dimensiones y textura especificadas; una fresa mayor o más dientes no son automáticamente mejores.

Las fresas enterizas y de plaquitas pueden desbastar o acabar si están diseñadas para ello. Utilice el menor voladizo práctico: aumentar la longitud libre respecto al diámetro reduce la rigidez. No existe un límite general L/D de un tercio. Distinga profundidad axial ap y acoplamiento radial ae; ni un límite fijo de 0.3D ni reducir siempre velocidad y avance resuelven universalmente la vibración.

Seleccione recubrimientos según especificación y aplicación, no solo por color. El DLC (carbono tipo diamante) puede servir en ciertas aplicaciones no ferrosas, pero no es intercambiable con recubrimiento de diamante o PCD para composites abrasivos. Para ampliar información, consulte «50 recubrimientos de herramientas para distintos materiales».

El número de canales equilibra espacio para viruta, resistencia del núcleo y avance productivo. Hay herramientas de desbaste y acabado con distintos números; cuatro o más dientes no definen una fresa de acabado. Adapte geometría y acoplamiento al material y al volumen de viruta.

Los ángulos de desprendimiento, inclinación del filo e incidencia deben adaptarse al material de herramienta, pieza y condiciones. Un ángulo de desprendimiento mayor conviene a materiales blandos como aluminio; en materiales más duros como acero, uno menor puede favorecer la estabilidad.

La elección equilibra coste, vida útil y tiempo de cambio. En proyectos pequeños, marcas alternativas económicas pueden resultar rentables. En ciertas condiciones, herramientas más duraderas, como PCD para aluminio, cuestan más inicialmente. Su duración reduce paradas y sustituciones y puede mejorar la rentabilidad a largo plazo, especialmente en grandes series o mecanizado de precisión.

Las fresas están entre las herramientas más utilizadas en mecanizado. La variedad de tipos y materiales permite muchas aplicaciones. Si tiene dudas, contacte con SUNDI. Nuestros ingenieros comerciales, con décadas de experiencia, le ayudan a elegir la herramienta adecuada y a conseguir resultados de calidad.

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