Herramientas de fresado: tipos y materiales

Existen varias categorías de herramientas de fresado disponibles según sus filos de corte, formas y los materiales con los que están fabricadas.

En este artículo, podrá conocer los distintos tipos, los materiales utilizados, sus aplicaciones y mucho más.

Estructura básica de las herramientas de fresado

Las herramientas de fresado son objetos o equipos que se utilizan para eliminar el exceso de material de una pieza de trabajo y obtener la forma o el resultado deseado.

Utilizar herramientas de fresado es bastante sencillo. Basta con montar las herramientas de corte en la fresadora, permitiendo que el cortador gire a alta velocidad y contra la pieza de trabajo para lograr un corte, un taladrado o una forma.

Antes de conocer los diferentes tipos de fresas, conviene entender su estructura básica. Una fresa tiene tres partes principales: el mango, el cuerpo y el filo de corte. Estas partes trabajan juntas para realizar el trabajo de fresado.

• El mango es la parte que se conecta al husillo de la fresadora. Mantiene todo en su sitio.
• El cuerpo es la parte central principal. Conecta el mango con la cabeza y sostiene toda la herramienta.
• El filo de corte es la parte que realiza el corte propiamente dicho. Incluye la punta, el filo de corte principal y los dientes.

¿Cómo se utilizan las herramientas de corte en las fresadoras?

La herramienta de fresado funciona girando y cortando material de la pieza de trabajo. Usted avanza la pieza hacia la fresa giratoria, que elimina rápidamente metal o plástico. La fresadora puede alojar una o varias fresas a la vez para acelerar el proceso y crear la forma que necesita con mayor rapidez.

Al fresar, es recomendable cambiar la herramienta para obtener la forma deseada.

Importancia de las herramientas de fresado

Las fresas son importantes porque le ayudan a eliminar el exceso de material de la pieza en la que está trabajando. Comprobará que una fresadora es muy versátil. Puede utilizarla para muchas tareas de mecanizado distintas y para crear piezas de todo tipo de formas y tamaños. La fresa es lo que le permite realizar este trabajo con precisión y rapidez.

Tipos de herramientas de corte para fresadoras

Existen varios tipos de herramientas de fresado, cada una con sus funciones y su funcionamiento, idoneidad, filos de corte, formas y tamaños específicos. Estas son las más populares que debería conocer.

Fresado frontal

Estas herramientas se utilizan para el fresado frontal, que consiste en eliminar parte de la superficie de una pieza de trabajo. Los filos de corte de una herramienta de fresado frontal cortan horizontalmente, a diferencia de las fresas de ranurar, que cortan verticalmente. Se utilizan principalmente para recortar el exterior de una pieza de trabajo.

Fresa de ranurar

Las fresas de ranurar cortan en todas las direcciones, a diferencia de las brocas, que solo cortan en vertical. Se utilizan para diversas tareas de fresado, como cortar acero para herramientas, taladrar, ranurar y mucho más. A continuación se presentan algunos tipos de fresas de ranurar:

Fresas esféricas: Estas fresas tienen una punta redonda en forma de bola. Son ideales para fresar superficies curvas.

Fresas de punta cuadrada:Tienen extremos planos y se utilizan para tareas generales de fresado, como el penetrado, el perfilado y el ranurado.

Fresas de punta radial: Tienen esquinas redondeadas que ayudan a que los cortes sean más suaves y duren más.

Fresas de ranurar por debajo: También llamadas fresas tipo piruleta, son versátiles e ideales para mecanizar socavados.

Fresas de redondear: Tienen extremos redondeados y resistentes para fresar bordes redondeados.

Fresas de radio de esquina: Conocidas por sus acabados bastos, estas fresas eliminan grandes cantidades de material rápidamente.

Fresa cilíndrica (fresa de planear)

La fresa cilíndrica se utiliza para cortar superficies planas en una fresadora horizontal. Cuando se trabaja con engranajes, se pueden clasificar por la forma de sus dientes en engranajes rectos y engranajes helicoidales. También se pueden agrupar según el número de dientes: los engranajes de paso grueso tienen menos dientes y los de paso fino tienen más.

Fresa de tres filos

Es una herramienta básica que se utiliza en una fresadora horizontal. Sirve principalmente para cortar ranuras y escalones. Como tiene tres filos de corte, puede cortar en tres superficies al mismo tiempo.

Fresa para chaveteros (fresa para ranuras en T)

Este cortador se parece al cortador de fresado cilíndrico, pero es diferente porque tiene dos filos de corte y no tiene agujero central. Se utiliza para cortar chaveteros y ranuras, pero no está diseñado para el fresado de superficies planas.

Fresa de disco de sierra

La fresa de disco de sierra tiene dientes finos y es excelente para cortar ranuras estrechas y profundas en materiales que no son demasiado duros. Cuando el cortador se desafila, puede afilarlo con una rectificadora y volver a utilizarlo.

Fresa angular

Este tipo de cortador le ayuda a cortar ángulos y ranuras precisos en distintos materiales. Existen dos tipos principales: las fresas angulares simples y las fresas angulares dobles. Las fresas angulares simples pueden tener ángulos de 18 a 90 grados y espesores de 6 a 35 mm. Las fresas angulares dobles van de 30 a 120 grados y tienen un espesor de 10 a 45 mm.

Fresa de forma

Las fresas de forma se utilizan para dar forma a superficies complejas, como engranajes o contornos intrincados. Se presentan en diversas formas y son ideales para tareas como el chaflanado y el fresado de radios.

Algunos tipos comunes de fresas de forma son los siguientes:

Fresas convexas: Estas crean semicírculos con curvatura hacia dentro.

Fresas de redondeo de esquinas: Se utilizan para redondear esquinas y crear radios.

Fresas de plaquitas intercambiables: Estas tienen dientes fabricados de metal duro o acero para herramientas, que se fijan al cuerpo del cortador.

Fresa para engranajes

Este cortador se utiliza para dar forma a engranajes siguiendo el contorno del engranaje. El proceso es sencillo y funciona bien cuando solo necesita fabricar un engranaje o una pequeña cantidad de ellos.

Fresa hueca

Una fresa hueca parece un tubo con dientes de corte en el exterior. El interior está vacío para poder montarla en un eje. Es buena para dar forma rápidamente a piezas antes del roscado y le ayuda a trabajar más rápido.

Fresa para roscas

El fresado de roscas es una forma de cortar roscas utilizando una máquina de tres ejes, como un centro de mecanizado. No importa qué tipo de rosca sea ni en qué sentido gire; puede cortarla en cualquier dirección. Este método es preciso y flexible.

Fresa para chaflanes

Se utiliza una fresa para chaflanes para suavizar bordes afilados cortando una esquina inclinada o redondeada en lugar de un ángulo recto de 90 grados. El cortador puede tener una o varias cuchillas, y puede elegir la forma y el ángulo según cómo desee que se vea el borde.

Materiales utilizados para las herramientas de fresado

Como se mencionó anteriormente, las herramientas de corte se fabrican con distintos materiales, lo que las hace adecuadas para diversas necesidades y operaciones de mecanizado. A continuación se presentan algunos de los materiales con los que se fabrican.

Acero rápido

El acero rápido se conoce generalmente por su dureza y su capacidad para soportar altas velocidades de corte. Resiste altas temperaturas; sin embargo, requiere una temperatura no superior a 650 grados Celsius para mantener su dureza.

Se considera un material más versátil y de uso general para cortadores. El HSS es adecuado para el fresado de materiales como acero y aluminio.

Para aumentar la dureza y la resistencia a la temperatura de una herramienta de corte, los fabricantes suelen añadir cobalto en pequeñas cantidades, lo que da como resultado el HSCO, acero rápido al cobalto. Esto, a su vez, mejora su durabilidad y lo hace ideal para operaciones de mecanizado más complejas.

Metal duro

También se denomina metal duro cementado, y es una combinación de carburo de tungsteno y un aglutinante metálico, el cobalto.

El metal duro es un material extremadamente resistente y duro, puede soportar mucho calor y altas velocidades de corte, y es capaz de resistir temperaturas de hasta 1000 grados Celsius.

Debido a su gran dureza, el metal duro cementado se utiliza principalmente para el fresado de materiales más duros como hierro fundido, acero inoxidable, titanio, etc. También son duraderos, pero menos económicos en comparación con el HSS.

Cerámicas

Las cerámicas son bastante más duras que el metal duro; sin embargo, son menos tenaces. También son adecuadas para el corte a alta velocidad y resisten el calor. Los cortadores fabricados con cerámica son una combinación de nitruro de silicio y óxido de aluminio. Son ideales para el mecanizado de materiales como hierro fundido, superaleaciones, etc.

Aunque resisten el calor, pueden ser frágiles o romperse cuando se exponen a impactos o a un manejo inadecuado. Además, puede esperar utilizarlas para operaciones más específicas en comparación con el HSS, que es versátil en su uso.

Acero al carbono

Los materiales de acero al carbono, a diferencia del HSS, el carburo o la cerámica, tienen baja durabilidad, no soportan el calor y solo son adecuados para operaciones que requieren baja velocidad. Solo resisten una temperatura de 200 grados Celsius o menos y, por ello, podemos decir que no son tan duros como otros materiales de corte.

Diamante policristalino

Este es uno de los materiales más duros con los que se fabrican las fresas. Contienen partículas de diamante, soportan calor extremo y son adecuados para altas velocidades de corte. Normalmente se utilizan para el fresado de metales no férricos como el aluminio y el cobre.

Debido a su capacidad de resistencia al desgaste, tienden a mantener sus filos afilados incluso tras un uso prolongado. En comparación con otros materiales, son bastante costosos.

Mejores consejos sobre fresas

A continuación, le ofrecemos algunos consejos sobre fresas que le ayudarán a tomar la mejor decisión:

Tamaño y diámetro de la fresa

El tamaño de su fresa depende de la profundidad y la anchura del corte. Los cortes más profundos y anchos requieren fresas más grandes. Los diámetros estándar de las fresas van de 16 mm a 630 mm.

Si va a fresar una superficie grande, utilice una fresa de menor diámetro; lo ideal es que el 70 % de los filos de la fresa estén implicados en el corte.

El diámetro de la fresa también depende del tamaño del husillo de la máquina. Una buena regla es D = 1,5d, donde D es el diámetro de la fresa y d es el diámetro del husillo.

Al fresar agujeros, asegúrese de que la fresa no sea demasiado grande ni demasiado pequeña en relación con el tamaño del agujero, ya que esto puede dañar la herramienta o la pieza de trabajo.

Cuerpo de la herramienta de fresado

El número de dientes afecta al rendimiento. Las fresas de dientes densos (más dientes) ofrecen un corte más suave, mientras que las fresas de dientes gruesos (menos dientes) son mejores para el mecanizado en desbaste.

Las fresas de dientes gruesos también reducen la fricción al tener canales de viruta más grandes. A la misma velocidad de avance, las fresas de dientes densos soportan cargas menores por diente.

Potencia de la fresa

Tenga en cuenta tanto la potencia de corte como el tamaño de la pieza de trabajo. Al elegir una fresa frontal, asegúrese de que sus necesidades de potencia coincidan con la capacidad de la fresadora.

Para fresas de mango de pequeño diámetro, compruebe que la máquina pueda alcanzar la velocidad de corte mínima requerida, que es de al menos 60 m/min.

Filo de la herramienta de fresado

Utilice filos rectificados para cortes suaves y precisos. Para el desbaste, los filos prensados son más económicos y funcionan mejor. Si utiliza plaquitas de carburo, elija las de ángulos agudos para cortes pequeños y avances bajos, de modo que duren más.

Diferencia entre la fresa de mango y la fresa frontal

Cuando deba elegir entre una fresa frontal y una fresa de mango, estos son algunos aspectos clave que debe considerar:

Forma

Una fresa de mango tiene una cabeza de corte redonda (a veces esférica) y un cuerpo más delgado. Una fresa frontal tiene una cabeza de corte ancha y plana y un cuerpo más grueso y robusto.

Cuándo utilizarlas

Utilice una fresa de mango cuando necesite crear formas detalladas, ranuras pequeñas o bordes como chaflanes. Utilice una fresa frontal cuando quiera eliminar mucho material o alisar una superficie grande y plana.

Potencia de corte

Las fresas de mango son adecuadas para cortes pequeños y cuidadosos. Las fresas frontales pueden realizar cortes más grandes y rápidos y funcionan bien en superficies grandes.

Cómo cortan

Una fresa de mango corta más a lo largo del eje de la herramienta (arriba y abajo). Una fresa frontal corta a través de la superficie (de lado a lado).

Calidad del acabado

Las fresas de mango ofrecen acabados suaves y bordes limpios, ideales para trabajos detallados. Las fresas frontales no dejan la superficie más suave, pero eliminan material rápidamente y cubren más superficie.

Conclusión

Las fresas son una parte fundamental del proceso de fresado. Se montan en una fresadora para cortar o dar forma a materiales en distintos trabajos. Existen muchos tipos de herramientas de fresado y cada una funciona mejor para una tarea específica. Si no está seguro de cuál utilizar, es recomendable consultar a un profesional.

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