Qué es el fresado de ranuras: tipos, aplicaciones y ventajas
La industria moderna se beneficia de diversas técnicas de mecanizado. El fresado de ranuras es una de ellas, que permite crear ranuras largas y estrechas en la pieza de trabajo. Este proceso versátil puede producir ranuras de diferentes formas y tamaños. En este artículo explicaremos cómo funciona el proceso, sus tipos, aplicaciones y ventajas.
What is Slot Milling?
El fresado de ranuras es una técnica de mecanizado en la que una fresa rotativa elimina material para crear ranuras, canales o surcos. Estas ranuras tienen fines funcionales o de ensamblaje. Según los requisitos, pueden variar en anchura, profundidad y longitud. El fresado de ranuras se realiza en una fresadora utilizando una fresa de extremo que gira a alta velocidad.
Esta técnica puede aplicarse a metales, plásticos y materiales compuestos. Se utiliza en las industrias aeroespacial, automotriz, electrónica y en muchos otros sectores. Estas ranuras deben cumplir requisitos exactos de dimensiones y geometría.
Tipos de operaciones de fresado de ranuras
Existen diferentes tipos de técnicas de fresado de ranuras para diversas aplicaciones. Cada técnica produce un tipo específico de ranura y requiere sus propias herramientas y parámetros de mecanizado. A continuación se ofrece una breve explicación de los diferentes tipos de operaciones de fresado de ranuras.
Fresado lateral
En el fresado lateral, la fresa corta a lo largo de los bordes periféricos. Crea ranuras rectas y estrechas a lo largo del borde o del lateral de la pieza. Esta operación es ideal para ranuras paralelas, guías y chaveteros.
Las fresas de cara y lateral son especialmente útiles porque pueden eliminar material tanto de los lados como del fondo de la ranura. El resultado es un acabado superficial excelente.
Fresado de ranuras en T
Como su nombre indica, el fresado en T se utiliza para formar ranuras con forma de T. Es una operación en dos pasos.
- Primero, se utiliza una fresa de extremo para cortar una ranura recta inicial.
- Luego se utiliza la fresa de ranura en T para ensanchar la parte inferior de la ranura y crear el corte inferior.
Seleccionar la fresa de ranura en T correcta es esencial para lograr cortes uniformes y limpios sin romper la herramienta. Sundi Cutting Tools ofrece fresas de extremo tipo T diseñadas para operaciones exigentes de ranurado. Esto es lo que ofrecemos:
- Fresa ranuradora en T PCD personalizada con 2, 4, 6 u 8 dientes
- Fresas de ranura en T PCD de dos labios para aluminio y aleaciones ligeras
- Diámetros de canal desde 3 mm hasta 40 mm
- Recubrimientos disponibles: DLC, AlTiN, TiAlN, TiSiN o tipo diamante
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Fresado de extremo (End Milling)
Una de las operaciones de ranurado más comunes y versátiles es el fresado de extremo. En este método, una fresa estándar corta simultáneamente el fondo y los lados de la ranura. El fresado de extremo produce ranuras con anchura y profundidad uniformes. Es adecuado para diferentes dimensiones de ranura, incluidas las cerradas o no lineales.
Las fresas de extremo están disponibles en varios diámetros, diseños y materiales, y pueden cortar diferentes tipos de materiales. Con las fresadoras CNC, se puede controlar con precisión la profundidad, el contorno y el acabado superficial de la ranura.
Fresado múltiple (Gang Milling)
En el fresado múltiple, se montan varias fresas en un mismo eje para mecanizar varias ranuras en una sola pasada. Este método se utiliza cuando es necesario producir varias características idénticas en una pieza de trabajo. El fresado múltiple es muy eficaz para la fabricación en masa.
Sin embargo, un factor crucial es que las herramientas de corte deben estar perfectamente alineadas. Esto es esencial para mantener la precisión. El fresado múltiple es una técnica avanzada y que ahorra tiempo, capaz de reducir el tiempo de ciclo en un 60 %.
Ranurado para chavetas Woodruff
El ranurado para chavetas Woodruff consiste en crear pequeñas ranuras curvas en un eje para chavetas semicirculares llamadas chavetas Woodruff. Estas chavetas evitan que piezas como engranajes, poleas o acoplamientos se deslicen sobre el eje durante la rotación. El proceso utiliza una fresa especial llamada cortadora de ranuras Woodruff, que tiene la forma curva de la chaveta.
El ranurado para chavetas Woodruff garantiza un ajuste preciso, lo cual es fundamental en muchos componentes que transmiten movimiento y potencia, como motores, bombas y generadores.
How Slot Milling Works?
El fresado de ranuras es un proceso altamente controlado que implica un movimiento preciso de la herramienta, velocidad regulada, evacuación de virutas y otros parámetros. Así es como funciona este proceso:
Cómo funciona el fresado de ranuras
El primer paso es seleccionar la fresa según la forma, el tamaño y el tipo de material de la ranura. Las herramientas más utilizadas incluyen fresas de extremo, fresas de ranura en T y cortadores de chavetas.
Selección de los parámetros
Para lograr un proceso controlado, se deben definir los parámetros clave. Estos incluyen la velocidad de corte, el avance y la profundidad de corte. Antes de iniciar la operación de fresado, estos parámetros deben equilibrarse adecuadamente. De lo contrario, se obtendrán resultados inconsistentes y un mayor desgaste de la herramienta.
Sujeción de la pieza de trabajo
Si deseas que las ranuras sean precisas, debes garantizar una alineación adecuada. La estabilidad elimina las vibraciones durante la operación de fresado. La pieza debe sujetarse firmemente a la mesa de la fresadora.
Ejecución de la operación de fresado
Una vez completada la configuración, la fresa rotativa comenzará a eliminar el material. La herramienta se moverá a lo largo de una trayectoria previamente definida.
A continuación, se muestran las técnicas de trayectoria de herramienta utilizadas en el fresado de ranuras:
- Trayectoria de herramienta convencional: Es una trayectoria muy sencilla de programar y consiste en que la herramienta se mueve en línea recta (movimiento lineal).
- Trayectoria de herramienta trocoidal: En esta trayectoria, la herramienta se mueve en un movimiento circular, lo que proporciona un corte más suave.
- Trayectoria de herramienta de inmersión: La herramienta se mueve verticalmente, creando ranuras profundas y estrechas.
Durante el proceso se utiliza un refrigerante o lubricante para eliminar el calor. Después del fresado, la ranura se limpia y se mide.
Ventajas del fresado de ranuras
Veamos algunos de los beneficios del fresado de ranuras en la fabricación moderna:
Alta precisión y tolerancias estrechas
El proceso permite un control muy preciso del ancho, la profundidad y la alineación de la ranura. El fresado de ranuras CNC puede lograr tolerancias muy finas, garantizando ajustes precisos para componentes mecánicos como chavetas, guías y sujetadores.
Versatilidad
El fresado de ranuras es eficaz en muchos tipos de materiales, incluidos acero, aluminio, compuestos y plásticos. También puede formar diferentes tipos de ranuras — rectas, curvas, abiertas, ciegas o en T — lo que aporta gran versatilidad en el diseño y montaje.
Eliminación de material
Esta técnica permite eliminar material rápidamente cuando las trayectorias de la herramienta están optimizadas y se aplican tasas de avance adecuadas.
Excelente acabado superficial
With proper cutting parameters and high-quality tools, slot milling yields smooth finished slot walls and bottoms. This helps reduce the need for additional finishing operations.
Mayor vida útil de la herramienta y mejor gestión del calor
El fresado de ranuras utiliza trayectorias de herramienta como el movimiento trocoidal y métodos más eficientes de suministro de refrigerante. Esto disminuye la acumulación de calor, mejora la evacuación de virutas y aumenta la vida útil del cortador.
Aplicaciones del fresado de ranuras
El fresado de ranuras se utiliza con frecuencia cuando se necesitan ranuras, canales o chaveteros para el montaje, el movimiento o el control de fluidos. Su versatilidad lo hace útil en diversas industrias. Algunas de ellas se mencionan a continuación:
- Aplicaciones industriales: El fresado de ranuras se utiliza para fabricar ranuras en T en las mesas y bases de máquinas. Estas se emplean para fijar abrazaderas, útiles, dispositivos y accesorios.
- Fabricación de componentes automotrices: El fresado de ranuras puede utilizarse para cortar chaveteros y ranuras en ejes. Estas ranuras transmiten el par o aseguran una alineación precisa de las piezas o características.
- Fabricación aeroespacial: En la industria aeroespacial se utiliza para ranuras estructurales ligeras y canales de bloqueo en piezas de aluminio y materiales compuestos.
- Fabricación de moldes y matrices: El fresado de ranuras permite el mecanizado uniforme de canales de refrigeración y ranuras guía para eliminar el calor y producir piezas moldeadas con precisión.
Electrónica y componentes de precisión: El fresado de ranuras es útil para mecanizar micro-ranuras, orificios de ventilación y ranuras finas en carcasas o conectores que requieren tolerancias ajustadas.
Conclusión
Entre las diferentes operaciones de fresado, el fresado de ranuras es una técnica muy precisa. Crea ranuras y canales exactos para facilitar el montaje, el movimiento y el flujo de fluidos. El fresado de ranuras se utiliza comúnmente en las industrias automotriz, aeroespacial y de fabricación de herramientas.