Fresamento

Uma fresa giratória de vários gumes se move sobre uma peça fixa

O fresamento esculpe uma peça com uma fresa giratória de vários dentes, enquanto a peça é movida diante dela. Faz faces planas, rasgos, bolsões e quase qualquer forma 3D: faces de blocos de motor, moldes de injeção de plástico e as carcaças de alumínio de muitos notebooks são fresadas. É o processo de usinagem mais versátil.

Foto: Impressionmanufacturer, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Fresamento · vista lateral e trajetória vista de cima, 5 etapasOs números circulados correspondem às etapas abaixo. A vista da esquerda mostra o corte de lado; a da direita mostra como a fresa é conduzida, vista de cima.

Fresamento em um minuto, por MecMade

Como funciona

Prenda o bloco. Uma morsa (uma garra acionada por parafuso) ou parafusos seguram a peça com firmeza na mesa da máquina, porque as forças de corte são grandes.
Gire a fresa. O eixo-árvore gira uma fresa com vários gumes de corte (dentes). As velocidades vão de algumas centenas de rpm (rotações por minuto) para fresas grandes em aço a 20.000 ou mais para as pequenas em alumínio.
Defina a profundidade. A fresa desce até a profundidade de corte, de algumas décimas de milímetro no acabamento a vários milímetros no desbaste.
Avance a peça. A mesa move a peça sob a fresa. Cada dente dá uma pequena mordida, normalmente de 0,05–0,2 mm de espessura, e a lança fora como um cavaco.
Siga um caminho. Um programa CNC (comando numérico computadorizado: a máquina segue coordenadas codificadas) conduz a fresa em X, Y e Z. Ele traça contornos e esvazia bolsões em muitas passadas, desbastando primeiro e acabando por último, e troca de fresa automaticamente.

Dados-chave

Materiais: Metais (alumínio, aço, titânio, latão), plásticos, madeira, compósitos
Peças típicas: Suportes, carcaças, blocos de motor, moldes e matrizes, carcaças de câmbio, protótipos
Tamanho da peça: De poucos milímetros a vários metros em grandes máquinas de pórtico (peças de asas de aviões)
Precisão: Normalmente ±0,01–0,05 mm; cerca de ±0,005 mm em máquinas de precisão
Acabamento superficial: Normalmente Ra 0,8–3,2 µm (Ra = rugosidade média; 1 µm é um milésimo de milímetro), com linhas de trajetória visíveis
Tamanho de lote adequado: De peças únicas e protótipos a milhares de peças
Custo de ferramental e máquinas: As fresas custam de dezenas a centenas de dólares; as máquinas vão de alguns milhares de dólares (manuais) a centenas de milhares ou mais (CNC de 5 eixos)
Velocidade: De minutos a horas por peça, conforme quanto material precisa sair

Pontos fortes e limites

Pontos fortes

Faz quase qualquer forma: faces planas, rasgos, bolsões, superfícies 3D
Sem ferramental específico para a peça: um novo projeto só precisa de um novo programa
Precisa e repetível, fácil de automatizar
Funciona na maioria dos materiais sólidos

Limites

Mais lento e mais caro por peça que a fundição ou a moldagem em alto volume
Pode transformar a maior parte do bloco inicial em cavacos
Os cantos internos sempre mantêm um raio, porque a fresa é redonda
Cavidades profundas e estreitas são difíceis: fresas longas e finas dobram e vibram

Onde é usado

AeroespacialNervuras e longarinas de asas, carcaças de motores, suportes usinados a partir de alumínio ou titânio maciço
AutomotivoBlocos de motor e cabeçotes (faces planas), carcaças de câmbio, protótipos
FerramentariaMoldes de injeção, matrizes de fundição sob pressão, matrizes de estampagem
EletrônicaCarcaças de celulares e notebooks, dissipadores de calor, carcaças
MedicinaImplantes de joelho e quadril, instrumentos cirúrgicos

Como reconhecê-lo

Linhas paralelas finas ou arcos sobrepostos em faces planas: os caminhos da fresa.
Cantos internos arredondados em bolsões, correspondendo ao raio da fresa.
Grandes redemoinhos circulares em grandes faces planas, e minúsculas cristas (scallops) em superfícies 3D curvas.

Compare com

Torneamento5.1a peça gira em vez da ferramenta, então o torneamento faz peças redondas mais rápido e mais barato.Furação5.3uma broca só mergulha em linha reta para fazer furos; uma fresa também se move de lado.Eletroerosão por penetração6.6erode com faíscas em vez de cortar, alcançando cantos internos vivos e aço temperado com que o fresamento tem dificuldade.

Assista

Autodesk Fusion · Noções básicas de fresamento para iniciantes

Sandvik Coromant · Um close de uma fresa em ação

DMG MORI · Um centro de usinagem de 5 eixos (uma fresadora CNC que também pode inclinar a peça), mostrado pelo fabricante

Practical Machinist · Cortes reais de 5 eixos esculpindo peças complexas

Veja fotos reais

Wikipedia: Fresamento (usinagem) — fresas, fresadoras e centros de usinagem
Busca de fotos no Wikimedia Commons

Lembre-se

No fresamento a fresa gira e a máquina move a peça ou a fresa ao longo de um caminho programado.
Cada dente dá uma pequena mordida, então uma fresa com mais dentes pode avançar mais rápido.
Cantos internos arredondados e finas linhas de trajetória são a assinatura de uma peça fresada.