Fresas de topo: tipos e materiais

Existem várias categorias de fresas disponíveis, consoante os seus gumes de corte, as formas e os materiais com que são fabricadas.

Neste artigo, ficará a conhecer os vários tipos, os materiais utilizados, as suas aplicações e muito mais.

Estrutura básica das fresas

As fresas são objetos ou equipamentos utilizados para remover material em excesso de uma peça de trabalho, de modo a obter a forma ou o resultado pretendido.

Utilizar fresas é bastante simples. Basta montar as fresas na fresadora, permitindo que a fresa se mova rapidamente a altas velocidades contra a peça de trabalho para cortar, perfurar ou dar forma.

Antes de conhecer os diferentes tipos de fresas, é útil compreender a sua estrutura básica. Uma fresa tem três partes principais: a haste, o corpo e o gume de corte. Estas partes trabalham em conjunto para realizar o trabalho de fresagem.

• A haste é a parte que se liga ao fuso da fresadora. É ela que mantém tudo no lugar.
• O corpo é a parte central principal. Liga a haste à cabeça e suporta toda a ferramenta.
• O gume de corte é a parte que efetua o corte propriamente dito. Inclui a ponta, o gume de corte principal e os dentes.

Como são utilizadas as ferramentas de corte nas fresadoras?

A fresa funciona girando e cortando material da peça de trabalho. A peça é alimentada contra a fresa em rotação, que remove rapidamente metal ou plástico. A fresadora pode suportar uma ou mais fresas ao mesmo tempo, para acelerar o processo e criar a forma pretendida mais depressa.

Ao fresar, é boa ideia trocar a ferramenta para obter a forma desejada.

Importância das fresas

As fresas são importantes porque ajudam a remover o material em excesso da peça em que está a trabalhar. Verificará que uma fresadora é muito versátil. Pode utilizá-la em muitas tarefas de maquinagem diferentes e para criar peças de todas as formas e tamanhos. É a fresa que lhe permite realizar este trabalho com precisão e rapidez.

Tipos de ferramentas de corte para fresadoras

Existem vários tipos de fresas, cada uma com as suas funções e modo de funcionamento específicos, adequação, gumes de corte, formas e tamanhos. Eis as mais populares que deve conhecer.

Fresagem frontal

Estas ferramentas são utilizadas para fresagem frontal, que consiste em remover parte da superfície de uma peça de trabalho. Os gumes de corte de uma ferramenta de fresagem frontal cortam horizontalmente, ao contrário das fresas de topo, que cortam verticalmente. São sobretudo utilizadas para aparar o exterior de uma peça de trabalho.

Fresa de topo

As fresas de topo cortam em todas as direções, ao contrário das brocas, que só cortam na vertical. São utilizadas em várias tarefas de fresagem, como cortar aço para ferramentas, perfurar, abrir ranhuras e muito mais. Seguem-se alguns tipos de fresas de topo:

Fresas de ponta esférica: Estas fresas têm uma ponta redonda em forma de esfera. São excelentes para fresar superfícies curvas.

Fresas de topo de ponta reta:Têm extremidades planas e são utilizadas em tarefas gerais de fresagem, como mergulho, perfilagem e abertura de ranhuras.

Fresas de topo com raio: Têm cantos arredondados que ajudam a tornar os cortes mais suaves e a durar mais tempo.

Fresas de topo para desbaste inferior: Também chamadas fresas pirulito, são flexíveis e ideais para maquinar desbastes inferiores.

Fresas de topo de arredondamento: Têm extremidades arredondadas e robustas para fresar arestas arredondadas.

Fresas de topo com raio de canto: Conhecidas pelos acabamentos grosseiros, estas fresas removem grandes quantidades de material rapidamente.

Fresa cilíndrica de topo (fresa cilíndrica simples)

Utiliza-se uma fresa cilíndrica de topo para cortar superfícies planas numa fresadora horizontal. Ao trabalhar com engrenagens, pode classificá-las pela forma dos dentes em engrenagens retas e engrenagens helicoidais. Também as pode agrupar pelo número de dentes: as engrenagens de passo grosso têm menos dentes e as de passo fino têm mais.

Fresa de topo de três gumes

É uma ferramenta básica utilizada numa fresadora horizontal. Destina-se sobretudo a cortar ranhuras e degraus. Como tem três gumes de corte, pode cortar em três superfícies ao mesmo tempo.

Fresa para chavetas (fresa em T)

Este cortador parece-se com a fresa de topo reto, mas é diferente porque tem dois gumes de corte e não tem furo central. Utiliza-se para cortar chavetas e ranhuras, mas não foi concebido para fresagem de superfícies planas.

Fresa de disco de serra

A fresa de disco de serra tem dentes finos e é excelente para cortar ranhuras estreitas e profundas em materiais que não são demasiado duros. Quando o cortador fica rombo, pode afiá-lo com uma retificadora e utilizá-lo novamente.

Fresa angular

Este tipo de fresa ajuda a cortar ângulos e ranhuras precisos em diferentes materiais. Existem dois tipos principais: fresas de ângulo simples e fresas de ângulo duplo. As fresas de ângulo simples podem ter ângulos entre 18 e 90 graus e espessuras entre 6 e 35 mm. As fresas de ângulo duplo têm ângulos entre 30 e 120 graus e espessuras entre 10 e 45 mm.

Fresa de perfil

As fresas de perfil são utilizadas para dar forma a superfícies complexas, como engrenagens ou contornos intricados. Existem em várias formas e são ideais para tarefas como chanfragem e fresagem de raios.

Alguns tipos comuns de fresas de perfil são os seguintes:

Fresas convexas: Estas criam semicírculos com curvatura para dentro.

Fresas de arredondamento de cantos: Utilizadas para arredondar cantos e criar raios.

Fresas com pastilhas intercambiáveis: Estas têm dentes feitos de metal duro ou aço rápido, que são fixados ao corpo da fresa.

Fresa de engrenagens

Utiliza-se esta fresa para dar forma a engrenagens seguindo o contorno da engrenagem. O processo é simples e funciona bem quando só é necessário produzir uma engrenagem ou um pequeno número delas.

Fresa tubular

Uma fresa tubular parece um tubo com dentes de corte no exterior. O interior é vazio para que possa ser montada num eixo. É boa para dar forma rápida a peças antes da roscagem e ajuda a trabalhar mais depressa.

Fresa de roscas

A fresagem de roscas é uma forma de cortar roscas utilizando uma máquina de três eixos, como um centro de maquinagem. Não importa o tipo de rosca nem o sentido de rotação; pode cortá-la em qualquer dos sentidos. Este método é preciso e flexível.

Fresa de chanfro

Utiliza-se uma fresa de chanfro para suavizar arestas vivas, cortando um canto inclinado ou arredondado em vez de um ângulo reto de 90 graus. O cortador pode ter uma ou mais lâminas, e pode escolher a forma e o ângulo com base no aspeto que pretende para a aresta.

Materiais utilizados nas ferramentas de fresagem

Como referido anteriormente, as ferramentas de corte são feitas de diferentes materiais, o que as torna adequadas a diversas necessidades e operações de maquinagem. Eis alguns dos materiais com que são fabricadas.

Aço rápido

O aço rápido é geralmente conhecido pela sua natureza dura e capacidade de suportar velocidades de corte elevadas. São resistentes a temperaturas elevadas; no entanto, requerem uma temperatura não superior a 650 graus Celsius para manterem a sua dureza.

Considerado um material mais versátil e de uso geral para cortadores. O HSS é adequado para fresar materiais como aço e alumínio.

Para aumentar a dureza e a resistência à temperatura de uma ferramenta de corte, os fabricantes adicionam frequentemente cobalto em pequenas quantidades, resultando no HSCO, aço rápido com cobalto. Isto, por sua vez, melhora a sua durabilidade e torna-o ideal para operações de maquinagem mais complexas.

Metal duro

Também são designados por metal duro cementado e são uma combinação de carboneto de tungsténio com um ligante metálico, o cobalto.

O metal duro é um material extremamente resistente e duro, capaz de suportar muito calor e velocidades de corte elevadas, e de resistir a temperaturas tão altas como 1000 graus Celsius.

Devido à sua natureza muito dura, o metal duro cementado é sobretudo utilizado para fresar materiais mais duros, como ferro fundido, aço inoxidável, titânio, etc. Também são duráveis, mas menos económicos em comparação com o HSS.

Cerâmicas

As cerâmicas são bastante mais duras do que o metal duro; no entanto, são menos resistentes. Também são adequadas para corte a alta velocidade e são resistentes ao calor. Os cortadores feitos de cerâmica são uma combinação de nitreto de silício e óxido de alumínio. São ideais para maquinar materiais como ferro fundido, superligas, entre outros.

Embora sejam resistentes ao calor, podem ser frágeis ou quebrar quando expostos a choques ou manuseados incorretamente. Além disso, pode esperar utilizá-los para operações mais específicas em comparação com o HSS, que é versátil na sua utilização.

Aço carbono

Os materiais de aço carbono, ao contrário do HSS, do metal duro ou das cerâmicas, têm baixa durabilidade, não resistem ao calor e só são adequados para operações que exigem baixa velocidade. Suportam apenas temperaturas de 200 graus Celsius ou menos e, por isso, podemos dizer que não são tão duros como outros materiais de corte.

Diamante policristalino

Este é um dos materiais mais duros utilizados na fabricação de ferramentas de corte. Contém partículas de diamante, resiste a calor extremo e é adequado para velocidades de corte elevadas. É normalmente utilizado no fresamento de metais não ferrosos, como o alumínio e o cobre.

Devido à sua capacidade de resistência ao desgaste, tendem a manter os gumes afiados mesmo após longos períodos de utilização. Em comparação com outros materiais, são bastante dispendiosos.

Melhores dicas para fresas

Seguem-se algumas dicas sobre fresas para o ajudar a fazer a melhor escolha:

Tamanho e diâmetro da fresa

O tamanho da sua fresa depende da profundidade e da largura do corte. Cortes mais profundos e mais largos exigem fresas maiores. Os diâmetros padrão das fresas variam entre 16 mm e 630 mm.

Se estiver a fresar uma superfície grande, utilize uma fresa de diâmetro menor — idealmente, 70% dos gumes da fresa devem estar em corte.

O diâmetro da fresa também depende do tamanho do fuso da máquina. Uma boa regra é D = 1,5d, em que D é o diâmetro da fresa e d é o diâmetro do fuso.

Ao fresar furos, certifique-se de que a fresa não é demasiado grande nem demasiado pequena em relação ao tamanho do furo, pois isso pode danificar a ferramenta ou a peça.

Corpo da ferramenta de fresamento

O número de dentes afeta o desempenho. As fresas de dentes densos (mais dentes) proporcionam um corte mais suave, enquanto as fresas de dentes grossos (menos dentes) são melhores para desbaste.

As fresas de dentes grossos também reduzem o atrito por terem canais de evacuação de apara maiores. Com o mesmo avanço, as fresas de dentes densos suportam cargas menores por dente.

Potência da fresa

Considere tanto a potência de corte como o tamanho da peça. Ao escolher uma fresa de facear, certifique-se de que as suas necessidades de potência correspondem à capacidade da fresadora.

Para fresas de topo de pequeno diâmetro, verifique se a máquina consegue atingir a velocidade de corte mínima necessária, que é de pelo menos 60 m/min.

Pastilha da ferramenta de fresamento

Utilize pastilhas retificadas para cortes suaves e precisos. Para desbaste, as pastilhas prensadas são mais económicas e funcionam melhor. Se utilizar pastilhas de metal duro, escolha as de ângulos afiados para cortes pequenos e avanços baixos, de modo a prolongar a sua durabilidade.

Diferença entre fresa de topo e fresa de facear

Ao escolher entre uma fresa de facear e uma fresa de topo, há alguns aspetos fundamentais a ter em conta:

Forma

Uma fresa de topo tem uma cabeça de corte redonda (por vezes esférica) e um corpo mais fino. Uma fresa de facear tem uma cabeça de corte larga e plana e um corpo mais espesso e robusto.

Quando utilizá-las

Utilize uma fresa de topo quando precisar de criar formas detalhadas, ranhuras pequenas ou arestas como chanfros. Utilize uma fresa de facear quando quiser remover muito material ou alisar uma superfície grande e plana.

Potência de corte

As fresas de topo são adequadas para cortes pequenos e cuidadosos. As fresas de facear suportam cortes maiores e mais rápidos e funcionam bem em superfícies grandes.

Como cortam

Uma fresa de topo corta mais ao longo do eixo da ferramenta (para cima e para baixo). Uma fresa de facear corta transversalmente à superfície (de um lado para o outro).

Qualidade do acabamento

As fresas de topo proporcionam acabamentos suaves e arestas limpas, ideais para trabalhos detalhados. As fresas de facear não deixam a superfície mais suave, mas removem material rapidamente e cobrem uma área maior.

Conclusão

As fresas são uma parte importante do processo de fresamento. Fixam-se a uma fresadora para cortar ou dar forma a materiais para diferentes trabalhos. Existem muitos tipos de ferramentas de fresamento e cada uma é mais adequada para uma tarefa específica. Se não tiver a certeza de qual utilizar, é boa ideia consultar um profissional.

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