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¿Qué es el fresado de cara? Proceso, herramientas y aplicaciones
El fresado de cara es un proceso utilizado en la fabricación de superficies planas y precisas. Elimina el material de manera eficiente mientras proporciona alta precisión y calidad del acabado superficial. En este artículo, veremos qué es el fresado de cara y cómo funciona. Conocerá sus tipos, ventajas y desventajas.
¿Qué es el fresado de cara?
El fresado de cara es una técnica de mecanizado utilizada en CNC para crear piezas de trabajo lisas y planas. Este es el método más común para eliminar eficientemente grandes cantidades de material de láminas metálicas. En el fresado de cara, la herramienta de corte gira perpendicular a la superficie de la pieza. Esta es la principal diferencia entre el fresado de cara y otras técnicas que cortan a lo largo de los bordes.
Principalmente, esta técnica se utiliza para producir una superficie plana en la cara superior de la pieza. Numerosas industrias, como la automotriz, aeroespacial, de moldes y la manufacturera, requieren superficies lisas para fabricar componentes críticos. Sin el fresado, la precisión de estos componentes se vería comprometida.
Cómo funciona el fresado de cara
Estos son los pasos que los operarios siguen para fresar la cara de la pieza. Estos pasos aseguran la precisión del proceso.
Preparación de la pieza
Al igual que con otras técnicas, el primer paso es colocar la pieza de trabajo de forma segura. Este paso es muy importante para garantizar la precisión. De lo contrario, si la pieza vibra o se desplaza durante el proceso, se obtendrá una superficie desigual.
Se utilizan abrazaderas, tornos o dispositivos de sujeción para asegurar la pieza de trabajo en la mesa de fresado.
Posicione la fresadora
Después de asegurar la pieza de trabajo, el siguiente paso es posicionar la fresadora. La máquina se ajusta de manera que contacte la pieza perpendicularmente. En el sistema CNC, el posicionamiento de la máquina es automático mediante instrucciones programadas.
Ajuste de los parámetros
Dos parámetros importantes que deben ajustarse durante el fresado son la velocidad de avance y la velocidad del husillo. Si no se ajustan correctamente, se produce un mal acabado superficial. Los parámetros adecuados dependen del material utilizado, del ancho requerido y de la profundidad del corte. Veamos ambos factores:
- Velocidad de avance: La velocidad de avance es la velocidad a la que la pieza de trabajo se mueve bajo la herramienta de corte. Una velocidad de avance lenta proporciona un acabado superficial suave. Por otro lado, una alta velocidad resulta en un procesamiento más rápido, pero puede comprometer la calidad del acabado.
- Velocidad del husillo: La velocidad del cortador giratorio se llama velocidad del husillo. En general, los materiales más blandos requieren alta velocidad. Para evitar daños en la herramienta, la velocidad del husillo para materiales duros se mantiene baja.
Mecanizado CNC
Después de los pasos mencionados, comienza la operación de fresado de cara. En el mecanizado CNC, este paso está automatizado. El código se inserta en la computadora, que se encarga de todo. Esta automatización resulta en mayor precisión y resultados consistentes.
Consejos para elegir la herramienta adecuada para el fresado de cara
Para lograr los resultados deseados en el mecanizado CNC, es muy importante elegir las herramientas correctas. Las herramientas adecuadas ayudarán a alcanzar la precisión, eficiencia y acabado superficial deseados.
Cómo elegir las herramientas adecuadas
Veamos algunos factores que debe considerar al elegir la fresa de cara para operaciones de fresado:
Material de la pieza de trabajo
Es muy importante elegir la fresa que sea compatible con el material de la pieza de trabajo. Para materiales más blandos como el aluminio, debe elegir herramientas duras con altas velocidades de husillo. Del mismo modo, para materiales más duros, se recomienda utilizar insertos de carburo o insertos PCD.
Recubrimiento y geometría de la herramienta
Estas herramientas suelen tener un recubrimiento como TiN. Debe elegir un tipo de recubrimiento adecuado considerando el proceso de mecanizado para garantizar que los resultados del fresado sean eficientes y precisos. Por ejemplo, use recubrimiento de diamante o PCD si el desgaste de la herramienta es importante. La geometría de la herramienta se refiere a la forma del inserto y del filo de corte.
Clasificación de fresas según la geometría de la herramienta
- Insertos cuadrados: Los insertos cuadrados tienen esquinas de 90° y se utilizan para operaciones de fresado generales.
- Insertos de cabeza esférica: Estos insertos tienen una punta redondeada y se utilizan especialmente para fresado de contornos y acabado de superficies curvas.
- Insertos Wiper: Estos insertos tienen un filo plano que al cortar alisa la superficie. Los insertos Wiper proporcionan un acabado pulido.
Clasificación de fresas según el diseño de la herramienta
- Fresas de extremo: Las fresas de extremo se utilizan para trabajar con piezas pequeñas y precisas. Se usan para partes detalladas y complejas.
- Fresas de disco:Las fresas de disco son adecuadas para la eliminación de material pesada. Su diseño de gran diámetro las hace ideales para aplanar grandes superficies. Se utilizan para operaciones de desbaste.
- Fresas volantes: Estas fresas se utilizan para el acabado preciso de piezas grandes.
Velocidad de corte
La velocidad de corte debe coincidir con el material de la herramienta y el material de la pieza de trabajo. Por ejemplo, si se utiliza alta velocidad para materiales duros, esto causará sobrecalentamiento y desgaste de la herramienta. Como regla general, se debe elegir alta velocidad para materiales blandos.
Acabado superficial requerido
Cada operación de fresado requiere un acabado superficial específico, ya sea liso o rugoso. El fresado en bruto se utiliza cuando el objetivo es eliminar una gran cantidad de material y el acabado de la superficie no es muy importante. Para un acabado preciso y pulido, se utilizan fresas.
Capacidades de la máquina
Es crucial considerar la potencia de su máquina al seleccionar la herramienta. Para fresado de alta resistencia, se necesita una máquina con alta potencia de husillo.
Tipos de operaciones de fresado de cara
Existen 4 tipos de operaciones de fresado, cada una utilizada para un propósito diferente. Puede seleccionar el tipo apropiado según el material que se va a fresar, la calidad de superficie requerida y la velocidad de producción. A continuación se describen las operaciones de uso común.
Fresado de cara general
El fresado general crea una superficie plana y uniforme. Como su nombre indica, este proceso no tiene especificaciones estrictas. Sin embargo, el ángulo y las herramientas de corte son muy importantes. Se debe optar por el fresado de cara general cuando tanto la velocidad como la precisión son importantes. Se utiliza comúnmente para nivelar las superficies de componentes grandes.
Fresado de cara pesado
El fresado de cara pesado se utiliza cuando se necesita eliminar grandes cantidades de material rápidamente. Para manejar cortes más profundos, se utilizan fresas más grandes en este proceso. Dado que el objetivo principal es la velocidad y la eliminación de material, el acabado superficial es más rugoso.
Fresado de alta alimentación
El fresado de alta alimentación elimina material a mayor velocidad sin causar desgaste de la herramienta. En este proceso, las fuerzas de corte se mantienen bajas. Por lo tanto, el acabado superficial es suave. Se utiliza en industrias donde la eficiencia y la gestión del tiempo son importantes. Materiales ligeros y resistentes se mecanizan utilizando este proceso.
Acabado con insertos Wiper
Esta operación especializada da como resultado superficies excepcionalmente lisas y planas. Los insertos Wiper utilizados en este proceso proporcionan una superficie pulida con marcas de herramienta reducidas. Este proceso elimina la necesidad de procedimientos adicionales como rectificado o pulido.
Ventajas del fresado de cara
El fresado de cara es una operación común utilizada en diversas industrias con el propósito de producir superficies lisas y planas. A continuación, se presentan algunas ventajas del fresado de cara:
- Alta tasa de remoción de material
El fresado de cara elimina grandes cantidades de material rápidamente utilizando múltiples filos de corte. Por lo tanto, es muy beneficioso para operaciones de desbaste.
- Versatilidad
El fresado de cara se puede utilizar para una amplia gama de materiales y operaciones. Desde el desbaste hasta el acabado, el fresado de cara se utiliza ampliamente.
- Acabado superficial suave
Si se utilizan las herramientas y parámetros adecuados, se puede obtener un acabado consistente y suave. El fresado de cara puede lograr un acabado superior gracias a la rotación perpendicular.
- Excelente planicidad
Durante el proceso, la fresa contacta la pieza de manera uniforme, lo que da como resultado una superficie perfectamente plana.
Desventajas del fresado de cara
Al igual que cualquier otro proceso, el fresado de cara también tiene algunas limitaciones. Aquí hay algunas de ellas:
- Alto costo de herramienta y configuración
El costo inicial de configuración del fresado de cara es alto, lo que incrementa el costo total de producción. En comparación con procesos de mecanizado simples, se requieren herramientas y equipos especializados.
- Limitado a superficies planas
El fresado de cara se utiliza específicamente para superficies planas. No se puede usar para geometrías complejas o cavidades profundas.
Aplicaciones del fresado de cara
El fresado de cara se utiliza comúnmente en diversas industrias donde la planitud y la eficiencia son críticas. A continuación, se presentan algunas de las aplicaciones comunes del fresado de cara en diferentes industrias:
Industria del automóvil
En aplicaciones automotrices, el fresado de cara se utiliza para fabricar superficies planas en piezas críticas para el rendimiento. Bloques de motor, carcasas de transmisión y componentes de frenos son ejemplos de piezas automotrices fabricadas mediante fresado de cara.
Industria electrónica
El fresado de cara también se emplea para producir disipadores de calor, carcasas y sustratos que requieren planitud y uniformidad.
Aeroespacial
En la industria aeroespacial, el fresado de cara produce piezas de turbina, componentes estructurales de aeronaves y paneles compuestos. Los componentes utilizados en estas aplicaciones requieren tolerancias y planicidad muy estrictas, debido a especificaciones de seguridad y rendimiento. El fresado de cara es una operación de mecanizado ideal para hacer que estos componentes sean planos y cumplan con las tolerancias.
Industria de moldes y matrices
En la industria de moldes y troqueles, el fresado de cara es la operación utilizada para mecanizar las bases de moldes y las inserciones de troqueles. Estos moldes para inyección de plástico y fundición de metales requieren que las superficies sean planas.
Fabricación general
En la fabricación general, el fresado de cara se utiliza para producir marcos de maquinaria grande, placas de equipos industriales y otros componentes planos.
Dispositivos médicos
La industria médica utiliza el fresado de cara para herramientas quirúrgicas, implantes ortopédicos y otros componentes médicos de precisión.
Sundi Cutting Tools
En las operaciones de fresado, la calidad de las herramientas utilizadas influye directamente en los resultados del proceso. Aquí es donde Sundi Cutting Tools destaca. Se especializan en herramientas de alta precisión PCD (Diamante Policristalino) y CBN. Con años de experiencia, ofrecen soluciones de alto rendimiento para industrias como la automotriz, aeroespacial y electrónica.
Entre la amplia gama de productos de Sundi, las fresas de cara PCD se especializan en ofrecer alta precisión en operaciones de fresado de cara. Estas fresas tienen insertos PCD, que las hacen más duras y resistentes al desgaste. Aquí están algunas características clave de las fresas de cara PCD:
- Diseñadas para corte a alta velocidad y alta velocidad de avance
- Mayor vida útil de la herramienta
- Compatible con una amplia gama de materiales de piezas de trabajo
- Pueden utilizarse para diversas operaciones como desbaste, acabado, contorneado, perfilado y mecanizado de grandes superficies
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Conclusión
En resumen, el fresado de cara puede ayudarle a lograr superficies planas y geometrías complejas. Por lo tanto, este proceso tiene múltiples aplicaciones en diferentes industrias. Para obtener resultados consistentes, se requiere seleccionar los cortadores y parámetros de fresado adecuados. Las herramientas correctas pueden mejorar el tiempo de fabricación y la precisión.
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