1 giugno 2022

Che cos'è la fresatura?

La fresatura è un processo di lavorazione utilizzato per produrre con precisione parti di macchina complesse. Le forme mostrate nella Fig. 1 sono realizzate mediante fresatura. ⁽¹⁾.

La fresatura viene utilizzata per produrre pezzi che non possono essere realizzati attraverso un processo di produzione convenzionale, come ad esempio colata di metallo. Si tratta di un processo di rimozione del materiale che utilizza una fresa ⁽²⁾ che può creare una varietà di caratteristiche su un pezzo tagliando via il materiale indesiderato. La fresa è un utensile da taglio rotativo ⁽³⁾ spesso con più punti di taglio. Quando la fresa entra nel pezzo in lavorazione, i taglienti (scanalature o denti) dell'utensile incidono e escono ripetutamente dal materiale, asportando trucioli (swarf). ⁽⁴⁾dal pezzo in lavorazione a ogni passata. La Fig. 2 illustra il processo di fresatura di base. ⁽⁵⁾.

Esistono due grandi categorie di operazioni di fresatura: la fresatura periferica e la fresatura frontale. Nella fresatura periferica i denti si trovano sulla periferia del corpo fresa, mentre nella fresatura frontale i denti si trovano sia sulla periferia che sulla faccia della fresa, come illustrato nella Fig. 3.⁽⁶⁾.

Nella fresatura periferica la superficie del pezzo è parallela all'asse di rotazione della fresa, mentre nella fresatura frontale è perpendicolare all'asse della fresa. La fresatura periferica può essere utilizzata sia per superfici piane che per superfici formate, a seconda del contorno assiale della fresa. Nella fresatura frontale, mentre la maggior parte del taglio viene eseguita dalle porzioni periferiche dei denti, la porzione frontale fornisce l'azione di finitura.

La fresatura periferica viene solitamente eseguita su una macchina a mandrino orizzontale, dove l'orientamento del mandrino su cui è fissato l'utensile da taglio è orizzontale. La fresatura frontale può essere eseguita su macchine a mandrino orizzontale e verticale. La fresatura frontale produce una superficie più liscia rispetto alla fresatura periferica.

Due forme di fresatura:

Fresatura periferica

Fresatura frontale

La fresatura è tipicamente utilizzata per produrre pezzi che non sono simmetrici assialmente. La simmetria assiale è la simmetria attorno a un asse; un oggetto è simmetrico se il suo aspetto rimane invariato se ruotato attorno a un asse. I prodotti fresati possono avere caratteristiche complesse come fori, scanalature, tasche e persino contorni di superficie tridimensionali. Grazie alle tolleranze e alle finiture superficiali elevate che può offrire, la fresatura è ideale per aggiungere caratteristiche di precisione a un pezzo la cui forma di base è già stata formata.

Un processo di fresatura avanzato è la fresatura CNC ⁽⁷⁾ che è la fresatura con controlli computerizzati. La fresatura CNC offre maggiore precisione, accuratezza e velocità di produzione, ma ci sono ancora situazioni in cui è utile la fresatura manuale. La fresatura CNC offre una maggiore precisione rispetto alla fresatura manuale e può ridurre la possibilità di errore umano.

Grazie all'elevata precisione offerta dalla fresatura CNC, viene utilizzata in un'ampia gamma di settori, tra cui quello aerospaziale, medico ed elettronico.

La storia completa dello sviluppo delle fresatrici potrebbe non essere mai conosciuta, perché molti dei primi sviluppi avvenivano in officine individuali dove pochi documenti venivano conservati per i posteri. Una lima rotante di Jacques de Vaucanson, 1760 circa, ⁽⁸⁾ è il primo impianto di macinazione conosciuto.

Vantaggi della fresatura CNC

• Precisione
• Veloce ed efficiente
• Ampia gamma di opzioni di materiale
• Convenienza

Svantaggi della fresatura CNC

• Spreco di materiale
• Mancanza di operatori qualificati di frese CNC

Gli svantaggi della fresatura e della fresatura CNC possono essere affrontati con una tecnologia additiva nota come stampa 3D.

Che cos'è la stampa 3D?

La stampa 3D è una tecnologia additiva che viene utilizzata per fabbricare parti ⁽⁹⁾. È "additiva" in quanto non richiede un blocco di materiale o uno stampo per produrre oggetti fisici, ma semplicemente impila e fonde strati di materiale. È tipicamente veloce, semplice e consente una produzione interna a prezzi accessibili, con bassi costi fissi di allestimento e può creare geometrie più complesse con un elenco di materiali in continua espansione.

SPEE3D ⁽¹⁰⁾Un'azienda australiana ha sviluppato il prima al mondo metallo Stampante 3D con tecnologia di deposizione 3D supersonica per offrire una stampa di qualità a velocità di produzione. La tecnologia all'avanguardia dell'azienda consente applicazioni in diversi settori, tra cui quello automobilistico, navale, della difesa e aerospaziale.

La tecnologia di stampa in metallo di SPEE3D si differenzia dalla stampa 3D in metallo convenzionale. Invece di fondere il materiale grezzo per fondere le parti, il processo coinvolge un motore a razzo accelerando l'aria compressa con un'aggiunta di polvere metallica per produrre un pezzo allo stato solido. Questa tecnologia costruisce pezzi pronti per l'uso, eliminando i problemi associati alla fusione, come le cricche da solidificazione, le intermetalliche fragili, le porosità da gas, il ritiro e le dannose tensioni residue.

Si tratta del primo esempio al mondo di cella di produzione per la stampa 3D del metallo che dispone di una stampante 3D per metalli integrata con un forno per trattamenti termici e di una fresatrice CNC a 3 assi con supporto forniti dagli esperti di SPEE3D nella produzione additiva di metalli.

Riferimenti

1. Kalpakjian e Schmid, Ingegneria e tecnologia della produzione, 7^th edizione, 2014.
   
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Milling_cutter
   
3. https://en.wikipedia.org/wiki/Cutting_tool_(machining)
   
4. https://en.wikipedia.org/wiki/Swarf
   
5. https://engineering.myindialist.com/2009/principle-and-working-of-milling-machine/#.YiGadehBw2w
   
6. https://multisourcemfg.com/2019/10/21/cnc-machining-milling/
   
7. https://www.thomasnet.com/articles/custom-manufacturing-fabricating/understanding-cnc-milling/
   
8. https://en.wikipedia.org/wiki/Jacques_de_Vaucanson
   
9. https://www.twi-global.com/technical-knowledge/faqs/what-is-3d-printing

Come possiamo aiutarvi

Per conoscere i prodotti SPEE3D o per saperne di più sulla stampa 3D in metallo, non esitate a scriverci a contact@spee3d.com o a chiamarci al numero +61 (03) 8759 1464.