Ogni settimana riceviamo decine di richieste di assistenza da parte degli hobbisti e piccoli artigiani, che non riescono a dormire sonni tranquilli perché si scervellano a capire se la propria fresatrice è adatta o no a far lavorare quella fresa nuova fiammante che vorrebbero acquistare sul sito. Altri invece sono desiderosi di iniziare a fresare il legno, ma non sanno quale fresatrice scegliere. Se anche tu sei nella stessa situazione, sappi che ti capisco. Dovremmo eseguire delle lavorazioni (prototipali) sul legno e non essendo degli esperti ci siamo rivolti ai rappresentanti di utensili ed abbiamo cercato nella rete per sapere come impostare le macchine.
Comprendere la Fresatura del Legno: Principi Fondamentali
Cos'è una Fresatrice?
Una fresatrice è composta da un motore elettrico che fa girare ad alta velocità una fresa, ovvero una lama metallica con dei denti taglienti. La fresatrice ha anche una base che si appoggia sul pezzo da lavorare e che regola la profondità di taglio della fresa.
La Fisica della Fresatura
La Potenza che la fresatrice assorbe dalla rete elettrica si calcola come il prodotto fra la tensione di rete e la corrente assorbita. P = V x I (assorbita). Questa potenza assorbita è pari al valore che la fresatrice deve generare durante la lavorazione del pezzo di legno, che possiamo calcolare come il prodotto fra la Coppia e la velocità di rotazione: P = C x V (generata). La coppia C è lo sforzo di torsione che la fresatrice trasmette alla fresa per farla ruotare quando è affondata nel pezzo di legno. La velocità di rotazione V è pari ai giri al minuto (RPM) del mandrino. Devi sapere che la coppia C aumenta se, a parità di legno lavorato, la profondità di passata aumenta.
Come Fresare il Legno Senza Bruciare: Guida Completa
Perché è Importante Fresare il Legno Correttamente?
Fresare il legno senza bruciare è una delle sfide principali per chi si avvicina al mondo della falegnameria. Una fresatura corretta non solo garantisce un risultato estetico impeccabile, ma evita anche danni al materiale e agli strumenti. In questa guida scoprirai come utilizzare una fresatrice in modo sicuro ed efficace, con consigli pratici per ottenere risultati professionali anche con attrezzature economiche. La fresatura è una tecnica indispensabile per molti progetti di falegnameria, come smussare bordi, creare scanalature o rifinire superfici. Tuttavia, una fresatura errata può causare bruciature sul legno, vibrazioni eccessive e persino danni agli utensili. Conoscere le impostazioni corrette e le tecniche giuste ti permetterà di lavorare in sicurezza e di ottenere risultati ottimali.
Strumenti Essenziali per Fresare il Legno senza bruciare
Elettrofresatrice e Rifilatore
Per iniziare, è importante distinguere tra elettrofresatrice e rifilatore. Entrambi gli strumenti sono utili per fresare il legno, ma hanno caratteristiche diverse:
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- Elettrofresatrice: Dotata di un motore più potente, è ideale per fresature profonde e l’utilizzo di frese di grandi dimensioni.
- Rifilatore: Più compatto e maneggevole, è perfetto per rifinire bordi o eseguire fresature leggere con frese di diametro ridotto (6-8 mm).
Entrambi gli strumenti permettono di regolare la velocità di rotazione e la profondità di fresatura, adattandosi a diverse esigenze.
Frese: Tipologie e Utilizzo
Per fresare il legno, bisogna innanzitutto scegliere la fresa adatta al tipo di lavoro che si vuole fare: esistono fresatrici per tagliare, per sagomare, per incassare, per intagliare, per rifilare, per smussare, per scanalare e per decorare il legno. Ogni fresa, infatti, ha una forma specifica che determina il tipo di taglio che produce. Le frese sono l’elemento chiave per la lavorazione del legno. Si dividono in due parti principali: il gambo, che viene bloccato nella pinza elastica, e il tagliente, che esegue il lavoro. Esistono diverse tipologie di frese, tra cui:
- Fresa a candela: Ideale per scanalature dritte.
- Fresa a spianare: Perfetta per livellare superfici.
- Fresa a V: Utilizzata per incisioni decorative.
- Frese con cuscinetto: Consentono di copiare forme, con varianti che differiscono per la posizione del cuscinetto.
Scegli la fresa giusta in base al tipo di lavorazione e assicurati di installarla correttamente per evitare vibrazioni o rotture. Il cuscinetto è semplicemente quel “coso rotondo” (una rotellina) che trovate o in cima o in fondo alla fresa (a volte anche in mezzo, ma per ora limitiamo i danni).
Guida Step-by-Step alla Fresatura
1. Preparazione e Sicurezza
La sicurezza è fondamentale. Indossa abbigliamento aderente per evitare che si impigli nella fresatrice, guanti per maneggiare le frese e occhiali protettivi. Blocca il pezzo di legno con morsetti o strumenti come il Grip-Master per mantenerlo stabile durante la lavorazione.
2. Impostazioni della Fresatrice: Velocità e Profondità
Poi bisogna impostare la velocità di rotazione della fresa in base al tipo di legno da lavorare e alla dimensione della fresa stessa. In generale, più il legno è duro e più la fresa è grande, più bisogna ridurre la velocità. Poi bisogna regolare la profondità di taglio della fresa in base allo spessore del legno da asportare. Regola la velocità di rotazione in base al diametro della fresa. Ad esempio, per una fresa da 32 mm, imposta circa 18.000 giri al minuto. Una velocità troppo alta può causare bruciature, mentre una velocità troppo bassa potrebbe compromettere la qualità del taglio.
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Per un gambo 8 mm mono tagliente da 6 mm, la domanda è che velocità scegliere di avanzamento e quanto si deve scendere ogni affondo per non rovinare o rompere la punta? La formulina è semplice: Non mangiare più di 2 mm per passata e usa sempre il lubrificante. Normalmente si usa una miscela al 10% di olio per macchine utensili e acqua. Se vedi che con questi parametri, tutto fila liscio e la macchina non vibra, puoi aumentare i giri della fresa e di conseguenza la velocità di avanzamento. Sono d'accordo con riv1975 per quanto riguarda la profondità e la lubrificazione, ma per quanto riguarda il numero di giri, utilizzerei quella velocità solo con una fresa specifica per alluminio e nuova di zecca.
3. Tecnica di Fresatura
Mantieni una velocità di avanzamento costante, senza forzare troppo la fresatrice. Utilizza una guida laterale o un cuscinetto a copiare per seguire una linea precisa. Se noti segni di bruciatura, fermati, controlla le impostazioni e riprendi con maggiore attenzione.
4. Pulizia e Controllo Finale
Al termine della fresatura, pulisci la zona di lavoro e verifica la profondità del taglio. Se necessario, esegui ulteriori passate per raggiungere il risultato desiderato.
Approfondimenti sulle Impostazioni e la Qualità della Lavorazione
La Velocità di Avanzamento e i Giri (RPM)
Nel mondo dell'industria del legno e della lavorazione dei materiali, le macchine a controllo numerico (CNC) hanno un ruolo fondamentale e rappresentano la migliore soluzione per la precisione ed efficienza. Tuttavia, uno degli aspetti più critici nell'utilizzo di queste macchine è la gestione della velocità di avanzamento e numero di giri (RPM) delle frese, che può influenzare notevolmente il risultato finale del lavoro. La velocità di avanzamento, o feed rate, rappresenta la velocità con cui la fresa si sposta attraverso il materiale durante l’operazione di fresatura. Questo parametro è cruciale perché influisce direttamente sulla qualità del lavoro e sulla durata della fresa stessa. Come avrete capito è essenziale determinare la velocità di avanzamento considerando sempre un numero di giri (RPM) adeguato alla fresa, macchina CNC e tipo di lavorazione.
Conseguenze di Impostazioni Errate
1. Surriscaldamento o rottura della Fresa: Una velocità di avanzamento troppo elevata può causare la rottura dell’utensile oppure un numero di giri superiore a quelli massimi può surriscaldare e rovinare l’utensile dato l’enorme attrito che viene prodotto durante la lavorazione. Questi errori possono rovinare velocemente la fresa che dovrà essere sostituita.
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2. Superficie Ruvida o Scarsa Qualità del Taglio: Se la velocità di avanzamento non è calcolata adeguatamente tra: materiale da lavorare, macchinario e fresa utilizzata, il risultato finale del lavoro sarà inevitabilmente compromesso.
Fattori Chiave per una Fresatura Ottimale
Valutare il Tipo di Materiale
La velocità di avanzamento deve essere adattata al tipo di materiale che si intende lavorare. Materiali diversi richiedono velocità di avanzamento diverse. Tendenzialmente più duro e resistente è il materiale, minore sarà la velocità di avanzamento.
Considerare il Corretto Serraggio dell’Utensile
Ci sono delle normative europee da rispettare sulla corretta stretta della fresa sulla pinza, la EN847-1 per esempio delinea i requisiti di sicurezza degli utensili da fresatura e delle lame circolari per la lavorazione del legno. Questa normativa definisce qual è la lunghezza minima di serraggio dell’utensile sotto il quale non si può lavorare. Tutte le frese Klein hanno un apposito segno per il corretto serraggio - vedi immagine.
Considerare il Diametro della Fresa
Il diametro della fresa influisce sulla velocità di avanzamento ottimale. Nonché la struttura stessa della fresa, la nostra gamma di frese integrali elicoidali presentano diversi tipi di eliche e diverse grandezze. Ogni fresa Klein è progettata per una determinata lavorazione e ideale per diverse tipologie di materiali. Eppure mi sembrano enormi perché una fresa diametro 6 mm con una Vt di 30mm/s dovrebbe girare a 95'000rpm, ma chi ci arriva, più di 30'000rpm la mia fresatrice non fa. Secondo me sono valori che si riferiscono a frese con diametri oltre i 100-120 mm come ho visto su altre tabelle analoghe. Sono le velocità periferiche risultanti in base ai giri ed al diametro della fresa, riportate in un diagramma logaritmico dove il diametro minimo sarebbe 10 mm ma con una velocità massima risultante (a 24000 rpm) di circa 11 m/s, molto distante da quella da loro consigliata (da 30 a 90) in base solo al materiale ed all'utensile. Infatti la massima velocità (90 m/s) la puoi avere solo con una fresa a partire dal diametro di 80 mm. Nelle macchine industriali è possibile in quanto se hai una fresa grande a più taglienti, a 8000 rpm ti escono questi valori. Nel campo amatoriale, dove i diametri delle frese sono relativamente piccoli, è necessario attenersi ai valori sperimentali consigliati da chi produce gli utensili ed effettuare prove.
La Profondità di Taglio
La Profondità di Taglio: Questo parametro influisce sulla velocità di avanzamento. In ogni caso, come per la tornitura, l'avanzamento è solo una componente del calcolo. Per quanto riguarda l'avanzamento per dente, c'è da considerare che in fresatura dipende molto da quanta parte del diametro fresa sia a contatto con il materiale: se si è in spianatura, con la fresa che taglia in pieno, l'avanzamento dovrà essere più prudente.
Presetting degli Utensili
Vuoi aumentare l’efficienza della macchina CNC? Il settaggio della fresa prima di montarla è la via giusta da seguire. La nostra azienda Sistemi collabora con la m. conti, produttore di strumenti di misura con un’esperienza decennale nel settore. Non sottovalutate l’importanza di settare adeguatamente le frese prima del montaggio e controllarle dopo diverso per avere dei dati precisi sulla loro integrità.
Ascoltare il Suono e Monitorare la Temperatura
Ascoltare il Suono: Il macchinario CNC non deve vibrare o muoversi in maniera anomala. Un suono irregolare è un campanello di allarme che indica qualche tipo di malfunzionamento o anomalia. Monitorare la Temperatura: Sappiamo che non è di uso comune anche se dovrebbe essere uno standard.
TECNICHE DI FRESATURA #2 - Sagoma e controsagoma, canali, battute. Fai da te
Consultare le Raccomandazioni del Produttore
Il manuale del produttore è la prima “guida” da valutare in caso di dubbi. Possono esserci consigli preziosi per determinare la velocità di avanzamento. Tutti i nostri Coni portautensili sono marcati indicando i "Giri Max", se si superano i giri massimi, non possiamo garantire le stesse performance della velocità ottimale. Consiglio: se aumenti la velocità di rotazione, aumenterai anche la velocità di avanzamento. Nel nostro catalogo consigliamo la velocità di avanzamento ottimale, vedi per esempio pag. Se sulla scatola degli utensili c'è scritto un valore massimo di giri probabilmente è per il grado di bilanciamento dell'utensile. Questo è esattamente quello che mi sono convinto fin da subito.
Sperimentare e Testare
Ricordiamo che non esiste una formula precisa ed universale per trovare la velocità di avanzamento perfetta, quindi sperimentare e fare dei test è utile per capire come lavorare al meglio.
- La fresa è in buone condizioni? Consigliamo di sostituire l’utensile con uno nuovo dopo diverse affilature. Una fresa usurata o che è stata affilata tante volte non può lavorare al meglio.
- La pinza ed il mandrino sono puliti? Sono stati montati correttamente?
Di nuovo vi consigliamo: Sperimentate, sì, ma con tutte le precauzioni e adeguamenti e poi monitorate attentamente il lavoro che ottenete, i dati ed in base a quelli trovate il giusto risultato per la vostra CNC e il vostro lavoro. La capacità di adattare la velocità di avanzamento alle esigenze di uno specifico progetto è quello che distingue i professionisti, un buon lavoro di CNC è preciso, pulito ed efficiente.
Tipi di Fresatrici e Utensili Specifici
Fresatrici Verticali e Orizzontali
- Le fresatrici verticali sono quelle più comuni e versatili, in quanto permettono di lavorare il legno in diverse posizioni e angolazioni. La fresatrice verticale è caratterizzata dalla disposizione verticale (cioè se prendi una matita e metti la punta verso il foglio e la gomma verso il soffitto quella è in verticale, un paletto come direbbe mio nonno ? ) e dalla lavorazione che può essere fatta tenendola dall’alto con due mani, oppure posizionandola sotto un banco fresa.
- Le fresatrici orizzontali sono più adatte per lavorare il legno in piano o su superfici ampie.
La Toupie: Un Approfondimento
“La toupie è un macchinario, un tipo di fresatrice, molto usata nel settore del legno di solito per profilare dei pannelli in legno o truciolare o per ricavare delle fresate su un pannello (per esempio per inserire degli schienali). È generalmente composta da un motore elettrico di grossa potenza sul quale è innestata una fresa sporgente da un banco di lavoro. Quindi possiamo riassumere in: La toupie è il banco per la fresatura che allestisci a casa tua montando la fresatrice all’incontrario, molto più potente e già tutto montato. Le frese che vengono montate qua sono spesso più grandi rispetto a quelle della fresatrice portatile e le possiamo chiamare anche “testine”. I diametri variano e si possono avere frese fino diametro 250-300 mm. Controlliamo gli anelli distanziometri - qua si usano molto, sono delle boccole che servono per alzare o abbassare la fresa, spesso se ne montano anche 2 alla volta (es. Sono macchine che lavorano il legno tramite un programma che l’operatore crea e inserisce nel computer prima di iniziare."
Frese al Diamante
Per quanto riguarda le frese al diamante, spesso (o quasi sempre) il numero dei giri è marchiato sulla fresa stessa dalla casa costruttrice, affidatevi tranquillamente a quella raccomandazione !
Consigli Finali per Principianti e Professionisti
L'Importanza degli Utensili di Qualità
Oggi abbiamo imparato (o ripassato per chi già sapeva queste cose) che a parte qualche piccola modifica ogni fresa per legno deve essere curata e coccolata allo stesso modo. Usare delle frese certificate, made in Italy (che sappiamo che quando ci mettiamo di impegno a far qualcosa siamo i numeri uno), robuste e con la consapevolezza che vengono usate anche dai migliori del tuo settore, ti farà di certo stare molto sereno e sicuro che i soldi spesi e il tempo che hai utilizzato per impostare la tua lavorazione siano “proficui” per te e per la tua azienda (o famiglia se lo fai come hobby … perché? Perfetto, adesso metti la fresa e parti … vedrai che bijou che viene fuori ! Questi preziosi consigli vengono direttamente da esperti del settore che hanno lavorato per anni in questo campo. Queste sono delle linee guida standard, da non prendere come una regola definitiva ma come un ottimo punto di partenza per impostare nel miglior modo possibile i valori ideali alla tua lavorazione. Se sulla scatola degli utensili c'è scritto un valore massimo di giri probabilmente è per il grado di bilanciamento dell'utensile. Questo è esattamente quello che mi sono convinto fin da subito. Hai preparato, o meglio studiato, la lavorazione ? Hai scelto la fresa corretta ?