Soluzioni avanzate per la fresatura: tecniche, problemi e soluzioni

La fresatura meccanica è una procedura di rimozione del truciolo utilizzata per produrre una vasta gamma di superfici mediante il movimento rotatorio di uno strumento a più taglienti, utilizzato per creare parti precise e complesse. La prima fase comporta la rimozione rapida di una grande quantità di materiale nel modo più veloce ed economico possibile. La fase di finitura permette di eliminare una minore quantità di metallo, ottenendo un prodotto che rispetta le dimensioni, le tolleranze e la rugosità superficiale del progetto. Tuttavia, presenta sfide come l'usura degli strumenti, lo stress termico causato dal taglio intermittente della fresatura e la gestione dei trucioli che possono compromettere l'efficienza. 

Tecnica di fresatura: macchine e attrezzi 

La Fresatrice

La fresatrice è la macchina utensile usata per la fresatura meccanica; nella sua forma base, è composta dai seguenti elementi: una base, il tavolo dove viene fissato il pezzo da lavorare, una colonna che alloggia il mandrino azionato da un motore elettrico. Il mandrino conferisce al dispositivo di fresatura, il tagliente, il movimento rotatorio che gli permette di rimuovere i trucioli. Le fresatrici possono essere classificate in due grandi gruppi a seconda dell'orientamento dello strumento; pertanto, esistono fresatrici orizzontali e fresatrici verticali. Le prime hanno il mandrino posizionato orizzontalmente, mentre le seconde hanno il tagliente orientato verticalmente. 

Il tagliente

Il tagliente è lo strumento che, montato sulla fresatrice, permette la rimozione dei trucioli; è uno strumento cilindrico con una sezione circolare con denti affilati disposti lungo la circonferenza esterna. Lo spazio tra i denti affilati è il passo del tagliente. A seconda del numero e della disposizione dei bordi taglienti, sono definiti diversi tipi di taglienti per l'uso in diversi tipi di lavorazioni; generalmente, maggiore è il numero di denti, migliore è la finitura impartita al pezzo lavorato. 

Fresatura CNC

La macchina a controllo numerico computerizzato è una tecnologia elettronica/informatica che permette alla macchina di eseguire lavorazioni quasi completamente autonome con standard molto elevati di precisione e ripetibilità del processo. Nella fresatura CNC, l'operatore inserisce le istruzioni nel computer che controlla la macchina; queste istruzioni, chiamate codici G o codici NC, definiscono la geometria del pezzo lavorato e il percorso dello strumento come una griglia di punti facilmente elaborabili da un computer. A questo punto, la macchina lavora autonomamente e l'operatore si limita a monitorare la lavorazione, intervenendo in caso di guasti. La fresatura CNC può raggiungere una lavorazione con precisione fino a un micron (un decimillesimo di millimetro). 

Centri di lavoro per la fresatura

La fresatura è uno dei processi di lavorazione tipici eseguiti dai moderni centri di lavoro CNC. Questi sono macchine a controllo numerico che permettono di eseguire vari processi di lavorazione con un'unica configurazione su molteplici superfici dello stesso pezzo lavorato. Generalmente sono macchine con più assi di movimento e dotate di un magazzino utensili automatico con inserti che permettono, oltre alla fresatura, operazioni come foratura, alesatura, barenatura, tornitura e filettatura. A differenza delle fresatrici CNC a 3 assi, i centri di lavoro permettono anche di inclinare il mandrino su uno o più assi rotativi, o di combinare un asse di rotazione del mandrino con un asse di inclinazione del tavolo. Questo permette di lavorare geometrie ancora più complesse. 

Utilizzi della fresatura meccanica

La fresatura può essere utilizzata in molteplici circostanze per numerose operazioni tra cui la fresatura di estremità, la fresatura a smusso e la pianificazione delle superfici. Può essere utilizzata anche in alternativa alla foratura, alesatura, svasatura e filettatura per realizzare fori ciechi, fori passanti, filettature, cavità e una varietà di superfici. La fresatura è comunemente impiegata per creare forme non simmetriche o di elevata complessità come fori, fessure, tasche, scanalature o forme tridimensionali. 

Sfide comuni nella fresatura

• Usura degli strumenti: gli strumenti si logorano rapidamente, soprattutto su materiali duri.
• Gestione dello stress termico: lo stress termico e la fumosità richiedono attenzione costante.
• Controllo delle tolleranze: mantenere tolleranze strette è una sfida continua.
• Eliminazione dei trucioli: rimuovere i trucioli efficacemente è essenziale per proteggere gli strumenti.
• Costi operativi: l'alta energia e la manutenzione continua aumentano i costi. 

Le soluzioni Zep

Un prodotto come il METALUBE HS HW di Zep Italia può mitigare queste problematiche. Questo lubrorefrigerante migliora la durata degli strumenti, riduce lo stress termico e facilita la rimozione dei trucioli, ottimizzando il processo di fresatura. L’ottimo potere bagnante permette una lubrificazione e un raffreddamento immediato e costante durante l’uso. 

ANTICORROSIVO: additivato con agenti anticorrosivi che garantiscono una buona protezione dei pezzi nei confronti della ruggine. Stabilizzato con biocidi non donatori di formaldeide. Ottima compatibilità con acque di varia durezza. 

ANTISCHIUMA: la formazione di schiuma molto contenuta lo rende utilizzabile anche in sistemi ad alta pressione. Utilizzabile su ghisa e acciai anche legati. Ideale per tutte le operazioni di taglio con asportazione di truciolo di media gravosità. Utilizzabile per operazioni di fresatura, tornitura, foratura e rettifica. 

Linea oli vegetali: Demetra

La tendenza attuale di uno stile eco-sostenibile coinvolge sempre di più le imprese nel loro modo di lavorare, unitamente all’attenzione per il rispetto degli operatori e la loro salute. Per la fresatura il prodotto più indicato è il DEMETRA HARD WATER, lubrorefrigerante emulsionabile a base vegetale, ideale per materiali ferrosi e leghe di alluminio ad alto contenuto di silicio (>7%). 

Formulato con esteri biodegradabili. Esente da oli minerali. Non contiene composti clorurati, ammine secondarie, cessori di formaldeide e composti del boro. Non genera fumi o vapori in lavorazione. Ottimo potere di taglio, protezione antiruggine molto efficace, ottima lubrificazione delle guide e delle parti di scorrimento delle macchine utensili. 

Ottima resistenza alla formazione di schiuma. Utilizzabile sia con acqua dura e dolce. Adatto a lavorazioni con pompe ad alta pressione in cui il fluido refrigerante è soggetto a forti sbattimenti ed insufflazioni di aria. SCOPRI LA LINEA COMPLETA DEI DEMETRA

Quella con Zep è stata una partnership importante e qualificante poiché abbiamo sempre guardato anche al confronto vicendevole con i fornitori in termini sempre costruttivi e di innovazione

Paolo Filippone

Plant Manager - Officine Vica

Abbiamo chiesto a Zep di fare un sopralluogo e intervenire; da quel momento è iniziato un percorso analitico, con prelievi e test di nuovi prodotti, verifiche tecniche regolari, l'affinamento delle procedure operative e del trattamento dell’emulsione.

Gabriele Merlo

Amministratore Delegato - Vezzani Spa