10 consejos para fresar aluminio con la fresa enero 2, 2015
Fresar aluminio puede resultar todo un desafío si no se cuenta con las herramientas y conocimientos adecuados. En este artículo, te compartiremos 10 consejos clave para fresar aluminio con la fresa de manera eficiente y segura. ¡No te pierdas estos útiles consejos para mejorar tus habilidades en el trabajo de fresado de aluminio!
10 consejos para fresar aluminio 01/02/2015
CNC, aluminio, velocidades de avance.
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Hola gente,
Encontré este gran artículo en el blog de libros de cocina CNC. Bob Warfield para fresar aluminio y pensé que sería un buen recurso para compartir.
La gente suele preguntar si una fresadora CNC puede cortar aluminio. Estás acostumbrado a ver cortar principalmente madera y plásticos. Mi respuesta a esta pregunta es siempre: «Sí, si lo haces bien».
Hay algunas cosas que recordar al considerar en qué se diferencian el aluminio (y otros metales) de la madera o los plásticos. Primero, tienen uno mucho más pequeño. «Punto óptimo» para avances y velocidades óptimas. Si va más allá del punto óptimo, los cortadores comenzarán a romperse, se desgastarán mucho más rápido y el acabado de la superficie será, en el mejor de los casos, deficiente. De hecho, existen varios puntos óptimos según lo que se quiera conseguir:
Los metales tienen puntos óptimos mucho más pequeños (un rango más estrecho de avances y velocidades aceptables) que la madera o los plásticos…
En segundo lugar, el aluminio (y algunos otros metales) tiene un «factor pegajoso». El aluminio quiere adherirse a la herramienta. De hecho, lo hace hasta el punto en que se suelda a la herramienta. Una vez que se hayan formado depósitos gomosos de aluminio en los bordes cortantes, la herramienta no durará mucho más, especialmente a 20.000 RPM o más.
A pesar de estos desafíos, se puede cortar aluminio con mucho éxito con casi cualquier cortador. Aquí hay 10 consejos para un fresado CNC exitoso de aluminio:
1. No tengas prisa
Una fresadora CNC puede cortar aluminio, pero no es la herramienta ideal para mecanizar piezas aeroespaciales grandes, como largueros de alas. El precio del éxito es la desaceleración. No me refiero a reducir literalmente sus avances y velocidades, pero su tasa general de eliminación de material será menor que la que se puede lograr con una fresadora CNC especialmente diseñada. Así que relájate y deja que la máquina haga su trabajo. Al menos una fresadora CNC de buen tamaño puede colocar mucho más material en su mesa que la mayoría de las fresadoras CNC. Cárgalo, presiona el botón verde y aléjate.
2. Utilice una calculadora de avance y velocidad.
Mira, lo más probable es que alcances los límites de lo que tu máquina puede hacer. Cortar aluminio con una fresadora CNC no es un paseo por el parque, así que hagámoslo bien. Nada de eso “Cortar de oído” es de lo que les encanta hablar a los veteranos. Su oído no puede seguir el ritmo lo suficientemente rápido mientras su máquina se desliza por las esquinas y a través de los bolsillos. En un momento todo está bien, al siguiente estás esquivando la punta del cortador que se rompió y fue arrojado por el taller. Todos los operadores de CNC pueden beneficiarse de una calculadora de avance y velocidad, pero si se encuentra al borde del límite de rendimiento, debe tener especial cuidado. Por supuesto que recomendamos el nuestro. Calculadora de velocidad y avance G-Wizardpero ciertamente hay otros. ¡Usa uno!
Asegúrese de que el modelo que compre tenga las características correctas del enrutador CNC. Las características muy importantes para las enrutadores CNC que integramos en G-Wizard Calculator incluyen:
– Ajuste de velocidad mínima. La calculadora no le ayudará si le sigue diciendo que conduzca más lento de lo que puede.
– Tipos de enrutadores CNC: las brocas en V, las brocas de compresión y las brocas de corte descendente son importantes para los usuarios de enrutadores CNC. Asegúrese de que su nueva computadora los maneje como G-Wizard.
– Advertencia de fricción: Si reduce demasiado la velocidad de avance, su cortadora dejará de cortar virutas limpias y comenzará a arar en la superficie. Esto se llama “frotamiento” y acorta significativamente la vida útil de la herramienta debido al calor generado. Obtenga una calculadora con una advertencia de fricción.
– Afinamiento de viruta: Cuando se realizan cortes ligeros cuyo ancho es inferior a la mitad del diámetro de la fresa, se produce un adelgazamiento de viruta. Su ordenador tiene que compensar esto, de lo contrario las herramientas se desgastarán prematuramente.
– Capacidad de reducir el rendimiento en máquinas menos estables: consulte el punto 10 a continuación para obtener más información. También es útil si la calculadora tiene varios perfiles de máquina, de modo que pueda cambiar fácilmente entre perfiles de rendimiento completo y de rendimiento reducido si es necesario.
Una vez que tengas una calculadora, tu primer problema será que las velocidades recomendadas son demasiado bajas. Uno de los problemas con la mayoría de las enrutadores CNC es que el husillo funciona más rápido en comparación con muchos enrutadores CNC. Su enrutador CNC nuevo promedio maximizado a 10.000 rpm y muchos enrutadores CNC no pueden hacer eso lento. Su vida comienza alrededor de las 20.000 rpm. Los siguientes consejos se centran en las soluciones a este problema.
3. Utilice cortadores recubiertos de carburo
Una forma de aumentar la velocidad recomendada es asegurarse de utilizar cortadores que puedan soportar esa velocidad. La medida que determina esto se llama velocidad superficial (para obtener más información sobre este y muchos otros feeds y consejos y sugerencias de velocidad, consulte nuestra Libro de recetas de avances y velocidades). Las fresas de carburo pueden funcionar mucho más rápido que las fresas HSS. Olvídese en su mayor parte del HSS y el cobalto. Un recubrimiento como TiAlN permite que la cortadora trabaje aún más rápido. Compre fresas de carburo con revestimiento de TiAlN. Cuestan un poco más, pero pueden mejorar tanto tus resultados que vale la pena.
Digamos que necesito fresar una ranura con una fresa de 1/4″. Cuando selecciono una fresa HSS, G-Wizard me dice que funcione a 5877 RPM y mi husillo de fresado de 20 000 RPM no va tan lento. Así que cambio a una fresa de carburo TiAlN. Ahora la recomendación es 16897 rpm: estamos mucho más cerca. Esto a una velocidad superficial de 1106 SFM. Es posible que encuentre una recomendación SFM más agresiva para las herramientas de su fabricante. Con aluminio probaría con 20.000 rpm para este corte. Probablemente esto irá bien.
4. Utilice cortadores de menor diámetro
La otra forma de aumentar la velocidad es utilizar cortadores de menor diámetro. Olvídese de las fresas de 1/2 pulgada. Baje hasta un máximo de 1/4 de pulgada, generalmente menos. Dado que utiliza diámetros más pequeños, necesitará cortadores más rígidos para que la deflexión de la herramienta no se convierta en un problema. Recuerde que necesita una calculadora de avance y velocidad que tenga en cuenta la desviación de la herramienta. El carburo es mucho más rígido que el HSS, por lo que esta es otra razón para preferir el carburo.
Miremos nuestro ejemplo n.º 3 de fresas de carburo y supongamos que usamos una fresa de 3/16″ en lugar de una de 1/4″. Este cambio aparentemente pequeño ha aumentado ahora la velocidad recomendada a 21241 rpm, muy cerca de nuestro husillo de 20000 rpm. Podemos reducirlo fácilmente a 20.000 rpm y así extender ligeramente la vida útil de la herramienta.
La moraleja de la historia es que usted debe adaptar cuidadosamente sus herramientas a las capacidades de su máquina.
5. Sea paranoico al limpiar las fichas
El recorte de virutas rompe más cortadores que cualquier otra cosa que veo. Sea paranoico al quitar las patatas fritas. No confíe en un sistema de recolección de polvo cercano a menos que haya verificado personalmente que aspira las virutas incluso de los cortes más profundos. Más fiable es una ráfaga de aire acoplada al husillo y dirigida exactamente al punto donde la cortadora se encuentra con el material a cortar. Si estás ahí parado con la boquilla en la mano (o peor aún, un cepillo) pensando que puedes mantener todo limpio, no estás siendo lo suficientemente paranoico acerca de quitar las virutas.
6. Preste atención a la profundidad de corte y a las ranuras: dificultan la eliminación de virutas.
Cuanto más profundo corte y más cerca pase el cortador de una ranura, más difícil será quitar las virutas del fondo del agujero. Realice varias pasadas para cortar a la profundidad requerida y abra las profundidades menos profundas para un mejor acceso.
7. Lubricar con una niebla
Suponiendo que esté lo suficientemente paranoico con respecto a estas virutas, el siguiente problema es proporcionar lubricantes para reducir la tendencia de las virutas a adherirse a los bordes cortantes. Necesitas usar prácticamente cualquier tipo de lubricante. Como probablemente ya tenga instalada una ráfaga de aire comprimido, también puede pasar niebla refrigerante a través del mismo mecanismo. Es mejor comprar un atomizador que produzca una ráfaga de aire comprimido y una niebla refrigerante. Esto es fácil y económico.
A veces simplemente no es posible utilizar niebla, pero aun así es necesario cortar aluminio. Si está cortando aluminio muy fino o haciendo cortes muy superficiales, es posible que pueda arreglárselas sin lubricación. Haz algunas pruebas y verás.
8. ¡No reduzcas demasiado el pienso!
Si elige la velocidad de avance demasiado lenta, corre el riesgo de que su herramienta roce en lugar de cortar. Este es un riesgo mucho mayor para los usuarios de enrutadores CNC que para los usuarios de fresadoras simplemente porque el husillo funciona muy rápido. Para alcanzar las cantidades de viruta recomendadas a velocidades tan altas, hay que avanzar rápidamente en el corte. Por ejemplo, nuestro molino de 3/16 ″ con 21 000 rpm necesita alimentarse a 91 IPM. Si reduce demasiado la velocidad, digamos a 1/4 de esa velocidad, muchos pensarán que están salvando la máquina y la herramienta. Nada mas lejos de la verdad. Si va tan lento que el cortador comienza a frotar a 20.000 RPM, calentará todo el sistema y acortará drásticamente la vida útil de su herramienta. Para obtener más información sobre este fenómeno de fricción, consulte nuestro artículo sobre Cargas de viruta y velocidades superficiales.
Puede prevenir fácilmente los problemas de fricción con una calculadora de avance y velocidad como G-Wizard que le advierte sobre la fricción.
9. Si su máquina no puede avanzar lo suficientemente rápido, use menos ranuras y aumente el ancho de corte.
De todos modos, normalmente usamos 3 o menos flautas en aluminio; ¡no pruebe con un cortador con 4 o más flautas en aluminio! La razón es que el aluminio produce virutas especialmente grandes. Cuantas menos ranuras haya, más espacio habrá entre los filos de corte y más espacio tendrán las virutas grandes para escapar y ser arrastradas por el viento. Si hay demasiadas ranuras, las virutas se empujan hacia atrás con demasiada fuerza, bloqueando las ranuras y la fresa pronto se romperá. Supongamos que está utilizando su calculadora de avance y velocidad y se encuentra con una situación en la que su máquina simplemente no puede mover el cortador lo suficientemente rápido. Por ejemplo, tomemos nuestro ejemplo de 3/16″ a 21.000 RPM y digamos que estamos cortando un corte de 0,040″ de ancho. G-Wizard sugiere alimentar una fresa de 3 canales a 166 pulgadas por minuto, pero su enrutador CNC solo puede cortar de manera precisa y confiable a 100 IPM. ¿Qué tengo que hacer?
La solución es probar con menos surcos. Una cortadora de 2 ranuras solo requiere una velocidad de avance de 110 IPM. Si lo reduce a 100 IPM no hay riesgo de fricción: es sólo un 10 % más lento.
Por cierto, hablamos de cortar aluminio, pero con la madera este problema puede ser aún peor porque puedes cortar el material más blando mucho más rápido. Ingrese estos valores y seleccione Madera dura en G-Wizard. ¡Quiere alcanzar 883 IPM a 20.000 RPM!
Un consejo: esta es exactamente la razón por la que se fabrican los cortadores de 1 flauta.
Si reducimos el escenario a un solo ritmo a 20.000 RPM, GW ahora recomienda 294 IPM. Si quema la madera, probablemente se deba a que la está avanzando demasiado lentamente y la broca del enrutador está rechinando. Por cierto, me encanta ver cómo un enrutador CNC industrial de rápido movimiento corta madera, levantando un remolino de astillas y polvo. ¡Qué genial!
También debes tener en cuenta los llamados “Adelgazamiento de viruta radial“Si el ancho de corte es inferior a la mitad del diámetro de la fresa, necesitará acelerar el avance porque su máquina producirá virutas anormalmente delgadas debido al adelgazamiento radial de las virutas. Nuevamente, estás pensando que al hacer cortes súper finos y disminuir drásticamente la velocidad de avance, estás acortando drásticamente la vida útil de tu cortadora. En cambio, reducirá drásticamente la vida útil de su cortadora debido al adelgazamiento radial de la viruta y la fricción. La calculadora de velocidad y avance G-Wizard tiene en cuenta automáticamente el adelgazamiento radial de la viruta en sus cálculos.
10. Utilice un límite de potencia para reducir la rigidez.
Vale, ya dominas los otros 9 consejos y todo va bien, pero ahora estás llegando al límite de rigidez de tu máquina. Cuando vas con toda tu fuerza, suceden cosas malas. La máquina vibra y destruye la fresa, la calidad de la superficie es mala o la máquina se dobla y corta de forma muy imprecisa.
Es probable que las fuerzas de corte para metal sean mucho mayores que para la madera, y las fresadoras CNC (a veces llamadas fresadoras de pórtico) son significativamente menos estables que las fresadoras CNC comparables. Eso es simplemente un hecho. Al menos compare el rango de trabajo de la fresadora (mucho menor que el de una fresadora) y su peso (mucho mayor que el de una fresadora) con el de una fresadora CNC. Aparte de las fresadoras de pórtico industriales más grandes, no hay comparación. Y es por eso que esta máquina definitivamente no es tan estable como una fresadora CNC. Entonces tenemos que equilibrar eso.
No conocemos la rigidez exacta de una máquina en particular. No hay información publicada que podamos utilizar para comparar o calcular. Sin embargo, podemos utilizar la potencia del husillo como guía. Es esta fuerza que “empuja” la pieza de trabajo durante el corte contra la que tiene que luchar la rigidez. G-Wizard puede calcular una potencia de husillo «reducida» apropiada para el espacio de trabajo y el peso de su máquina a una potencia de husillo adecuada para ese nivel de rigidez. Los resultados pueden sorprenderle, pero se basan en mediciones empíricas reales.
Por ejemplo, digamos que tiene un enrutador de 4' x 8' con un recorrido en Z de 20″ que pesa 1000 libras. Tenga en cuenta que incluso un enrutador CNC comercial relativamente liviano como un Haas TM-1 tiene recorridos de 30 x 12 x 16 pulgadas y un peso total de 3240 libras: un alcance mucho más pequeño y mucho más peso. Para lograr este tipo de rigidez (y un TM-1 tampoco es exactamente el pináculo de la rigidez), es necesario reducir la potencia a 0,17 hp.
Al reducir las RPM, nuestros números caen significativamente: 22 000 RPM y 79 IPM para la ranura completa de 2 ranuras de 3/16″. Pero hacemos el trabajo con un mejor acabado superficial, precisión y menos tendencia a la deformación o vibración del marco de la máquina.
No deje la máquina funcionando a potencia acelerada todo el tiempo, pero mantenga un perfil de máquina con y otro sin rendimiento acelerado. Utilice el perfil estrangulado para acabados más finos o en los casos en que la cortadora se rompa constantemente.
Diploma
Mecanizar aluminio con una fresadora CNC es absolutamente posible con casi cualquier fresadora. Es sólo cuestión de adaptar las capacidades de su máquina a los requisitos óptimos de avance y velocidad del material mediante una sabia selección de herramientas y parámetros de corte. Una buena calculadora de avance y velocidad como la nuestra. Asistente G puede ayudarte con esto. Agregue a eso la necesidad de lubricación y el miedo a que se acumulen virutas, y estará listo para abordar un proyecto de aluminio.
A RubenRybnik y Firefly les gusta esto.
Calificaciones actuales
Hytech2k
5/5,
Versión: 2015-01-02
¡¡Muy informativo sobre cómo cortar aluminio correctamente!! ¡¡Gracias!!
2 de enero de 2015
respuesta del autor
Más que bienvenido Hytech2k, me alegra ver que es útil
Todo el crédito es para Bob Warfield por este trabajo, gracias a Bob.
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Consejos para fresar aluminio con la fresa
Frequent Asked Questions (FAQ)
1. ¿Puede una fresadora CNC cortar aluminio?
Sí, una fresadora CNC puede cortar aluminio si se hace de manera correcta. Es importante tener en cuenta que el aluminio y otros metales tienen un rango más pequeño de velocidades y avances óptimos, por lo que es crucial mantenerse dentro de este «punto dulce» para evitar la rotura de herramientas y lograr un acabado superficial de calidad.
2. ¿Cómo puedo saber las velocidades y avances recomendados para cortar aluminio?
Se recomienda usar un calculador de velocidades y avances para obtener los parámetros ideales de corte. Estas herramientas ayudarán a evitar cortes «a oído», que pueden resultar en el desgaste prematuro de las herramientas. Asegúrate de seleccionar un calculador que tenga características específicas para fresadoras CNC, como la capacidad de manejar diferentes tipos de fresas y advertencias sobre el roce de la herramienta.
3. ¿Qué tipo de fresas debo utilizar para cortar aluminio?
Se recomienda usar fresas recubiertas de carburo, ya que son más adecuadas para altas velocidades de corte. Las fresas de carburo recubiertas con TiAlN son ideales para cortar aluminio, ya que permiten aumentar la velocidad de corte sin comprometer la durabilidad de la herramienta.
4. ¿Cómo puedo evitar que las virutas se adhieran a la herramienta?
Es importante mantener las virutas de aluminio alejadas de la herramienta para prevenir la soldadura de las virutas a la misma. Se sugiere utilizar un sistema de lubricación con neblina para reducir la adherencia de virutas y mejorar la calidad del corte. Además, se debe estar atento a la limpieza constante de las virutas durante el proceso de fresado.
5. ¿Qué debo hacer si mi máquina no puede avanzar lo suficientemente rápido?
Si la máquina no puede avanzar a la velocidad recomendada, se puede optar por utilizar fresas con menos flautas y aumentar el ancho de corte. Esto permitirá reducir el tiempo de fresado y evitar problemas relacionados con el roce de la herramienta.
Estos consejos te ayudarán a mejorar tu técnica para fresar aluminio con una fresadora CNC. Recuerda siempre seguir las recomendaciones de velocidad, avance y lubricación para obtener resultados óptimos en tus proyectos de mecanizado de aluminio. ¡Buena suerte!
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