Guia completo de ferramentas de fresagem

Na maquinagem, as fresas de topo são muito comuns pela versatilidade e utilidade. Para muitos principiantes estão entre as primeiras ferramentas utilizadas. Existem numerosas fresas de topo; este artigo apresenta fundamentos e conselhos para escolher uma solução económica e eficiente, na compra e na utilização.

As fresas removem material através de arestas rotativas. As fresas de topo são uma família utilizada em rasgos, bolsas e perfis. Ferramentas inteiriças de HSS ou metal duro e construções com pontas ou pastilhas servem aplicações diferentes. PCD e CBN são materiais de corte, não melhorias intercambiáveis: selecione qualidade e geometria segundo peça, operação e máquina.

Existem vários tipos de fresas para diferentes aplicações e níveis de desempenho. É essencial escolher segundo as suas necessidades. A tabela seguinte oferece uma visão rápida dos tipos comuns.

Em seguida examinamos cada tipo de fresa com mais detalhe.

As fresas de topo cortam geralmente com arestas periféricas e frontais. As direções de avanço permitidas dependem do projeto; a penetração axial exige uma ferramenta adequada a essa operação e nem todas as fresas cortam ao centro.

Também conhecidas como fresas de topo plano, estas fresas têm uma ponta plana e um ângulo de aresta de 90°. São adequadas para rasgos, bolsas e perfilagem.

Também se denomina fresa esférica; tem uma ponta hemisférica e arestas arredondadas adequadas a superfícies lisas e contornos 3D. É particularmente apropriada para contornos de moldes de injeção utilizados para vedantes de silicone.

Também conhecidas como fresas de raio de canto, estas ferramentas têm um raio que une as arestas frontais e periféricas. Pode reforçar o canto e formar um raio interior; é diferente de arredondar uma aresta exterior com uma fresa de arredondar.

As fresas de arredondar produzem um raio exterior através de uma forma correspondente. Um raio e um chanfro reto são elementos diferentes; escolha a fresa segundo o desenho.

A ponta é esférica e lembra um chupa-chupa; por isso também se denominam fresas pirulito. Utilizam-se sobretudo em zonas de difícil acesso e rebaixos, por exemplo no fabrico de moldes.

As microfresas de topo maquinam elementos pequenos em eletrónica, componentes médicos e micromoldes. O limite dimensional varia segundo o catálogo; 4 mm não é uma definição universal. O fabrico de componentes dentários também utiliza fresas especializadas, que não devem ser confundidas com instrumentos usados diretamente nos dentes.

As fresas de facear maquinam faces planas e existem em várias construções e materiais de corte. As ferramentas ajustáveis e brasadas de fresagem de facear PCD são exemplos, não os dois únicos tipos. As pontas brasadas não são necessariamente pastilhas intercambiáveis; selecione a fresa segundo compatibilidade com o material, taxa de remoção e acabamento.

As fresas de abrir rasgos são concebidas para cortar rasgos ou canais estreitos.

As fresas para rasgos em T têm uma cabeça de corte discoidal mais larga do que o pescoço. Maquinam a parte alargada em rebaixo; o acesso e o rasgo reto prévio devem ser adequados à ferramenta e à forma.

Os discos mais finos destinam-se a canais ou rasgos estreitos com profundidade superior à espessura do disco.

As fresas especializadas servem formas e operações específicas. Muitas são ferramentas padrão de catálogo, não fresas personalizadas ou não normalizadas.

Esta fresa de forma tem ponta larga e aresta trapezoidal para rasgos de cauda de andorinha. Estas secções trapezoidais são frequentemente utilizadas em componentes deslizantes ou ligações fixas.

Uma fresa de roscar maquina roscas através de uma trajetória interpolada compatível. A capacidade para roscas interiores e exteriores depende de projeto, diâmetro, perfil da rosca e controlo; não é universalmente mais estável do que roscar com macho.

Uma fresa de forma concebida especificamente para perfis curvos na superfície de uma peça.

As arestas distribuem-se pela periferia de um corpo cilíndrico, adequado para fresar superfícies planas ou grandes áreas.

A construção da ferramenta e o material de corte são escolhas distintas. Projetos inteiriços, com pontas brasadas e com pastilhas fixadas mecanicamente podem utilizar materiais diferentes. HSS, metal duro, PCD e CBN devem ser escolhidos segundo a aplicação; PCD e CBN não definem todas as fresas de pastilhas.

O aço rápido (HSS) inclui qualidades com diferentes ligas e dureza a quente. A velocidades adequadas pode ser uma opção tenaz e reafiável. Nem um limite único de 600°C nem precisão inferior ao metal duro são universais; selecione arrefecimento e dados de corte segundo qualidade, operação e peça.

O metal duro combina frequentemente partículas de carboneto de tungsténio com um ligante rico em cobalto. A qualidade equilibra resistência ao desgaste e tenacidade. Permite frequentemente velocidades superiores ao HSS, mas não se garantem capacidade a 1000°C, maior vida útil ou precisão para todas as ferramentas e operações. Ferros fundidos e ligas não ferrosas também variam muito em dureza e maquinabilidade.

As ferramentas de metal duro podem ter revestimentos como TiN, TiAlN ou AlTiN. A adequação depende do substrato, da peça, da temperatura e das condições de corte. O revestimento não elimina adesão, oxidação ou desgaste; o aumento declarado da vida útil de duas a dez vezes exige ensaios específicos da aplicação.

O PCD consiste em grãos de diamante unidos num material de corte. É útil em certas aplicações abrasivas não ferrosas e não metálicas, incluindo ligas de alumínio adequadas, grafite e compósitos. Não interprete o fator 80–120 sem fundamento como uma relação de dureza nem pressuponha impossível o bloqueio por aparas. Os limites térmicos e químicos dependem da qualidade e do processo; a interação com ferro limita consideravelmente o corte convencional de aço.

O nitreto de boro cúbico (CBN) é um material de corte muito duro cujas qualidades adequadas são utilizadas em aços endurecidos e certos ferros fundidos. Não é a melhor opção para todos os aços, inoxidáveis ou ligas de titânio. A agudeza da aresta depende da geometria e da preparação, não automaticamente da dureza. Escolha CBN, metal duro, PCD ou outros materiais segundo a aplicação real.

As fresas com pontas de metal duro combinam partes cortantes de metal duro com um corpo de suporte, frequentemente em aço. Construção e fixação variam. Pode equilibrar custo e desempenho, mas não é sempre a solução mais económica.

Apresentámos os estilos e construções das fresas. Se tiver dúvidas sobre as características, consulte a tabela de tipos de ferramenta acima.

Na prática também devem considerar-se as condições de maquinagem, os requisitos e a eficiência económica.

Verifique velocidade, potência e binário do fuso no intervalo previsto, além de rigidez, fixação, batimento e dimensões permitidas. Determine as RPM a partir da velocidade de corte e do diâmetro e verifique os limites; o tamanho da fresa, por si só, não estabelece potência necessária nem velocidade mínima utilizável.

Selecione material de corte e revestimento segundo a qualidade da peça e a operação. Metal duro e PCD podem servir diferentes aplicações não ferrosas; PCD também pode servir compósitos abrasivos. Aço inoxidável e titânio não justificam automaticamente CBN. Utilize dados do fornecedor, não uma regra de materiais macios versus duros.

As ferramentas de desbaste e o envolvimento devem permitir remoção eficiente dentro dos limites da máquina e da montagem. O acabamento depende das dimensões e textura especificadas; uma fresa maior ou mais dentes não são automaticamente melhores.

As fresas inteiriças e de pastilhas podem desbastar ou acabar se forem concebidas para isso. Utilize a menor saliência prática: aumentar o comprimento livre face ao diâmetro reduz a rigidez. Não existe um limite geral L/D de um terço. Distinga profundidade axial ap e envolvimento radial ae; nem um limite fixo de 0.3D nem reduzir sempre velocidade e avanço resolvem universalmente a vibração.

Selecione revestimentos segundo especificação e aplicação, não apenas pela cor. O DLC (carbono tipo diamante) pode servir em certas aplicações não ferrosas, mas não é intercambiável com revestimento de diamante ou PCD para compósitos abrasivos. Para mais informação, consulte «50 revestimentos de ferramentas para diferentes materiais».

O número de canais equilibra espaço para aparas, resistência do núcleo e avanço produtivo. Existem ferramentas de desbaste e acabamento com números diferentes; quatro ou mais dentes não definem uma fresa de acabamento. Adapte geometria e envolvimento ao material e ao volume de aparas.

Os ângulos de ataque, inclinação da aresta e folga devem adaptar-se ao material da ferramenta, da peça e às condições. Um ângulo de ataque maior é adequado a materiais macios como alumínio; em materiais mais duros como aço, um menor pode favorecer a estabilidade.

A escolha equilibra custo, vida útil e tempo de troca. Em projetos pequenos, marcas alternativas económicas podem ser rentáveis. Em certas condições, ferramentas mais duradouras, como PCD para alumínio, custam mais inicialmente. A duração reduz paragens e substituições e pode melhorar a rentabilidade a longo prazo, sobretudo em grandes séries ou maquinagem de precisão.

As fresas estão entre as ferramentas mais utilizadas na maquinagem. A variedade de tipos e materiais permite muitas aplicações. Se tiver dúvidas, contacte a SUNDI. Os nossos engenheiros comerciais, com décadas de experiência, ajudam a escolher a ferramenta adequada e a obter resultados de qualidade.

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