Breve introduzione al mondo degli utensili

Bentornati cari lettori, è sempre un piacere avere a disposizione questo momento insieme a voi. Con i nostri articoli scopriamo ogni mese tutto quello che è possibile realizzare con le nostre macchine a controllo numerico: da tagli a modellazioni, su legno, plex, alluminio e tantissimi materiali diversi. Quello che però determina la precisione, la qualità del lavoro e la massima produttività oltre alla macchina in sé è la scelta dell’utensile.

Scegliere quello più adatto è una tecnica che si affina solo con l’esperienza sulle lavorazioni e conoscenza del materiale processato. L’argomento del nostro articolo è proprio questo: Il vastissimo mondo degli utensili! Cercheremo in queste righe, di fornire una guida per muoversi meglio nella corretta scelta, al fine di ottenere una lavorazione perfetta!

Sicuramente ogni fresa ha una funzione specifica e viene progettata in base a determinate geometrie, materiali e finalità.

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Per individuare quella più giusta alle nostre esigenze, esaminiamo insieme alcuni aspetti:

Numero 1: La tipologia

è il primo aspetto da chiarire subito, in base al tipo di lavorazione che si deve effettuare. Quella più conosciuta è senza dubbio la END MILL (comunemente chiamata fresa a candela o frontale), l’utensile standard nella maggior parte delle lavorazioni. Le impieghiamo infatti, sia nei tagli passanti che nello scavo di tasche, risultando ottime anche per le lavorazioni di foratura (si può utilizzare il percorso apposito nel software CAD o impostare comunque un percorso di taglio interno al vettore, per avere il diametro corretto del foro). Queste frese possono essere monotagliente o possono averne anche due o più. Generalmente le prime sono molto indicate su varietà tenere di legno e plastiche (il materiale scalda molto di meno) e potrebbe essere necessaria una ripassata a vuoto per una pulizia maggiore. Da due taglienti in su abbiamo senza dubbio la miglior finitura a scapito della velocità di evacuazione del truciolo e di conseguenza della velocità di lavorazione.

Esiste anche la tipologia delle frese rompi truciolo, molto indicate per lavorazioni su materiali compositi e le frese compressive, anche chiamate positive/negative; hanno due taglienti positivi e due negativi. E qui abbiamo un’altra differenza fondamentale, ovvero la positività e la negatività: il tagliente positivo scarica il truciolo verso l’alto mentre il negativo viene spesso impiegato quando si devono fresare materiali con spessore molto sottile (2-5 mm). Potete immaginare quanto siano efficaci le frese “positive-negative” anche sui materiali più tenaci o che possono avere dei residui di diverso genere nella loro composizione (ad esempio residui ferrosi).

Ultimo aspetto per quanto riguarda la tipologia è il tipo di tagliente, che può essere dritto oppure ad elica. Si sceglie in base al materiale, ad esempio il tagliente dritto è molto indicato per materiali plastici, in particolare PLEXIGLASS. Queste frese lasciano un truciolo compatto sul bordo del taglio impedendo al materiale di muoversi durante la passata finale; basta poi limare con facilità per pulire il pezzo.

la seconda tipologià più conosciuta ed utilizzata è quella delle cosiddette FRESE A V o bulini; con la loro caratteristica punta conica sono le frese top per le lavorazioni di intagli artistici, scritte e segnaletica, in particolare su legno ma anche su alluminio, ottone senza dimenticarci del settore del marmo, nel quale questa tipologia di lavorazione è all’ordine del giorno.

Ultimo ma non meno importante, il settore della modellazione! Ci serviamo, nel caso di progetti tridimensionali, delle FRESE con punta sferica; la punta permette di modellare superfici curve in modo fluido e continuo. Grazie a queste frese prendono vita bassorilievi spettacolari su legno e marmo, ma anche su resine oltre alle prototipazioni eseguite su alluminio o altri materiali tecnici (ad esempio anche su PVC).

Nel 3D lavoriamo di sgrossatura ed in seguito di finitura. Per l’ultimo passaggio viene impiegata la tipologia delle frese Conico-sferiche, che permettono grazie alla loro geometria, di effettuare lavorazioni di estrema precisione e pulizia!

Basti pensare ai tantissimi dettagli che può avere il bassorilievo di un volto o di una scena religiosa.

Conosciamo tanti materiali che lavorano le macchine CNC. Ma quali materiali compogono le frese che utilizziamo?

Numero due : la composizione

Oltre alla forma ed al loro impiego, gli utensili si differenziano anche in base al loro materiale costruttivo. Lo standard è l’HSS “High Speed Steel”, ovvero acciaio super rapido.

Materiale molto resistente che consente una buona ripetibilità anche se su lavorazioni molto lunghe e materiali più duri si prediligono le frese in Widia (carburo di tungsteno o metallo duro) che offrono maggiore durata e resistenza all’usura. Abbiamo in più le frese in diamante policristallino (PCD) che garantiscono produzioni e velocità industriali su materiali abrasivi.

Alcuni utensili sono poi arricchiti da rivestimenti speciali, la maggior parte a base titanio; questo permette di ridurre l’attrito e migliorare la resistenza al calore. Aspetti fondamentali se abbiamo a che fare con metalli o con i precedentemente citati materiali abrasivi (fenolico, laminati, fibra di carbonio, gesso ecc.)

In definitiva, per scegliere la fresa adatta bisogna tenere conto di:

1- Materiale da lavorare (legno, plastica, metallo, marmo)

2- Tipo di lavorazione (lavorazione 3D, taglio, foratura, ecc.)

3- Caratteristiche del nostro pantografo

4- Qualità del risultato desiderato oppure giusto compromesso Tempo di lavorazione/Qualità

oltre ad avere alcune accortezze che sono fondamentali, in primis per la nostra sicurezza e per la durabilità degli utensili che scegliamo per la nostra macchina a controllo numerico:

1- Controllare che le frese siano sempre ben affilate ed inserite saldamente al corpo del mandrino

2- Pulire dopo ogni utilizzo la Ghiera (in base al mandrino configurato in macchina, abbiamo Ghiere ER 32, ER 25, ER 20, ER 16) soffiando bene il truciolo che si accumula durante la lavorazione e pulire e oliare sia la ghiera che la pinza elastica di serraggio

3- Conservare tutte le componenti in luoghi freschi e asciutti ed ispezionarle con la giusta frequenza,

4- Utilizzare sempre guanti di lavoro e i dispositivi di protezione individuale richiesti.

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