La fresadora [a] es una herramienta eléctrica con una base plana y una cuchilla giratoria que se extiende más allá de la base. El husillo puede ser impulsado por un motor eléctrico o por un motor neumático . Fresa (ahueca) un área en material duro, como madera o plástico. Las fresadoras se utilizan con mayor frecuencia en carpintería , especialmente en ebanistería . Pueden ser portátiles o estar fijadas a mesas de fresado . Algunos carpinteros consideran que la fresadora es una de las herramientas eléctricas más versátiles. [1]
También existe una herramienta manual tradicional conocida como cepillo de fresar , una forma de cepillo de mano con una base ancha y una hoja angosta que sobresale mucho más allá de la placa base.
Las fresadoras de madera CNC añaden las ventajas del control numérico por computadora (CNC).
La recortadora de laminados es una versión más pequeña y liviana de la fresadora. Si bien está diseñada para recortar laminados , también se puede utilizar para trabajos de fresado generales más pequeños.
Las herramientas rotativas también se pueden utilizar de forma similar a las fresadoras con las brocas y accesorios adecuados (como bases de fresadora de plástico).
Antes de que existieran las fresadoras eléctricas, la cepilladora se utilizaba a menudo para el mismo propósito.
Un paso adelante hacia las fresadoras eléctricas modernas fue la fresadora operada con pedal, como la Barnes Former/Shaper, disponible en 1877. [2] Barnes patentó un cabezal de corte giratorio reversible en 1889. [3]
La primera fresadora eléctrica portátil fue patentada en 1906 por George Kelley y comercializada por Kelley Electric Machine Company. [4] Las primeras fresadoras eléctricas eran bastante pesadas, [5] y sólo nominalmente "portátiles".
En 1915, Oscar y Rudy Onsrud produjeron una fresadora impulsada por aire, a la que denominaron fresadora manual con motor a reacción. [6]
En la década de 1930, Stanley Works adquirió una línea de enrutadores portátiles de Roy L. Carter y comercializó un enrutador manual eléctrico de 18 000 RPM similar a los enrutadores modernos. [7]
Un perfeccionamiento posterior produjo la fresadora de inmersión, inventada por ELU (ahora parte de DeWalt ) en Alemania alrededor de 1949.
Las fresadoras modernas se utilizan a menudo en lugar de los cepillos de moldura tradicionales o las máquinas tupí para la decoración de los bordes (molduras) de la madera.
El enrutamiento es un proceso de alta velocidad de corte, recorte y modelado de madera, metal, plástico y una variedad de otros materiales.
El fresado y el enrutamiento son conceptualmente similares, y las fresas de extremo se pueden utilizar en las fresadoras, pero el fresado de madera es diferente del fresado de metal en términos de mecánica. La formación de viruta es diferente, por lo que la geometría óptima de la herramienta es diferente. El enrutamiento se aplica correctamente a materiales relativamente débiles y quebradizos, típicamente madera. Como estos materiales son débiles en secciones pequeñas, las fresadoras pueden funcionar a velocidades extremadamente altas, por lo que incluso una fresadora pequeña puede cortar rápidamente. Debido a la inercia a estas altas velocidades, el mecanismo normal de corte de madera de las virutas de Tipo I no puede tener lugar. El ángulo del borde de corte es romo, acercándose a los 90°, y por lo tanto se forma una viruta de Tipo III , con material de desecho producido en forma de polvo fino. Este polvo es un peligro respiratorio, incluso en materiales benignos. Las fuerzas contra la cuchilla son ligeras, por lo que las fresadoras pueden sostenerse con la mano.
Al fresar metales, el material es relativamente dúctil, aunque sigue siendo resistente incluso a pequeña escala. Se forma una viruta de tipo II y se pueden producir desechos en forma de viruta continua . Las fuerzas de corte son altas, por lo que las fresadoras deben ser robustas y rígidas, generalmente construcciones sustanciales de hierro fundido.
Los materiales intermedios, como plásticos y, a veces, aluminio blando, se pueden cortar mediante cualquiera de los dos métodos, aunque fresar el aluminio suele ser más un recurso improvisado que un proceso de producción, y es ruidoso y duro para las herramientas.
El fresado suele limitarse a metales blandos (aluminio, etc.) y no metales rígidos. Se utilizan fresas especialmente diseñadas para una variedad de patrones, cortes y bordes. Hoy en día, son comunes las fresadoras controladas a mano y las controladas o asistidas por máquina.
El fresado es un proceso de modelado que produce bordes y formas acabados. Algunos materiales que son difíciles de moldear con otros procesos, como la fibra de vidrio, el kevlar y el grafito, se pueden moldear y terminar de forma prolija mediante diversas técnicas de fresado. Además de los bordes y el modelado terminados, también se pueden moldear cortes, orificios y contornos con fresadoras.
La fresadora de husillo se sitúa en el extremo más fino de la escala de trabajo que realiza un husillo de moldeado . Es decir, es capaz de cortar ranuras, molduras de cantos y biselar o redondear el borde de una pieza de madera. También es posible utilizarla para cortar algunas juntas . La forma del corte que se crea está determinada por el tamaño y la forma de la broca (fresa) sujeta en el portabrocas y la profundidad por el ajuste de profundidad de la placa base.
Hay una variedad de estilos de fresadoras, algunas son de inmersión, algunas tienen mango en D, algunas tienen mango de doble perilla. Diferentes fabricantes producen las fresadoras para diferentes trabajos en madera, como fresadoras de inmersión, fresadoras de madera de base fija, fresadoras combinadas, fresadoras de velocidad variable, recortadoras de laminados, fresadoras de madera CNC. [ cita requerida ] Hoy en día, la mayoría de las fresadoras de mejor calidad tienen controles de velocidad variable y tendrán bases de inmersión que también se pueden bloquear en su lugar para que la fresadora se pueda usar como una fresadora de base fija. [ cita requerida ] Algunas tienen una función de arranque suave, lo que significa que aumentan la velocidad gradualmente. Esta función es particularmente deseable para fresadoras con una cuchilla grande. Sostener una fresadora de 3 caballos de fuerza y encenderla sin un arranque suave es potencialmente peligroso, debido al torque del motor. Sostenerla con dos manos es imprescindible. En el caso de las fresadoras con interruptor de encendido y apagado de tipo palanca, es importante comprobar que el interruptor esté en la posición de apagado antes de enchufarla. Por razones de seguridad, las fresas de mayor tamaño normalmente solo se pueden utilizar en una fresadora que esté montada en una mesa de fresado. Esto hace que la herramienta sea aún más versátil y estable. [ cita requerida ]
El propósito de las configuraciones de mangos múltiples depende de la broca. El control es más fácil con diferentes configuraciones. Por ejemplo, al dar forma al borde de una mesa fina, muchos usuarios prefieren un mango en forma de D, con velocidad variable, ya que parece permitir un mejor control y se puede minimizar el riesgo de quemar la madera.
Las fresadoras tienen muchos usos. Con la ayuda de una gran cantidad de plantillas y varias brocas, son capaces de producir colas de milano, mortajas y espigas, molduras de infinitas variedades, dados, rebajes , puertas y marcos con paneles elevados, cortar círculos y mucho más. [ cita requerida ]
La herramienta suele estar formada por una base que alberga un motor eléctrico universal montado verticalmente con un portabrocas en el extremo de su eje. La broca es regulable en altura para permitir que sobresalga a través de una abertura en una placa base plana, normalmente mediante el ajuste de la altura de montaje del motor (el mecanismo de ajuste varía mucho entre los fabricantes). El control de la fresadora se deriva de un mango o perilla en cada lado del dispositivo, o mediante el "mango en D" desarrollado más recientemente.
Existen dos tipos estándar de fresadoras: de inmersión y fijas. Cuando se utiliza una fresadora de base de inmersión , la base de la fresa se coloca sobre la superficie de la pieza de trabajo con la broca de corte elevada por encima de la pieza de trabajo, luego se enciende el motor y se baja la fresa hasta la pieza de trabajo. Con una fresadora de base fija , la profundidad de corte se establece antes de encender la herramienta. Luego, la placa de la base se apoya plana sobre la pieza de trabajo sobresaliendo del borde de modo que la broca de corte no entre en contacto con la pieza de trabajo (y luego entra en la pieza de trabajo desde un costado una vez que se enciende el motor), o la placa de la base se coloca en un ángulo con la broca sobre la pieza de trabajo y la broca se "balancea" hacia la pieza de trabajo una vez que se enciende el motor. En cada caso, la broca corta, pero la fresadora de inmersión lo hace de una manera más refinada, aunque la broca utilizada debe tener una forma que haga un agujero en la madera cuando se baje.
La placa base (placa base) es generalmente circular (aunque esto también varía según los modelos individuales) y se puede utilizar junto con una guía unida a la base, que luego sujeta la fresadora contra el borde de la pieza de trabajo, o mediante una regla fijada a través de la pieza de trabajo para obtener un corte recto. Otros medios para guiar la máquina incluyen el casquillo guía de plantilla asegurado en la base alrededor de la fresa de la fresadora, o fresas de fresadora con cojinetes guía incorporados. Ambos se desplazan contra un borde recto o una plantilla con forma. Sin esto, la reacción variable de la madera contra el par de torsión de la herramienta hace que sea imposible controlarla con la precisión que normalmente se requiere.
Una fresadora puede montarse al revés en una mesa o banco de fresado. La placa base de la fresadora está montada en la parte inferior de la mesa, con un orificio que permite que la broca sobresalga por encima de la superficie de la mesa. Esto permite pasar la pieza de trabajo por encima de la fresadora, en lugar de pasar la fresadora por encima de la pieza de trabajo. Esto tiene ventajas cuando se trabaja con objetos más pequeños y hace que algunas operaciones de fresado sean más seguras de ejecutar. Una mesa de fresado puede estar equipada con una guía , tableros de apoyo y otros accesorios de guía de trabajo para que la operación sea más segura y precisa.
Una mesa de fresado sencilla consta de una superficie rígida con la fresadora atornillada o atornillada directamente a la parte inferior. Se pueden desarrollar soluciones más complejas para permitir que la fresadora se pueda retirar fácilmente de la mesa, así como para facilitar el ajuste de la altura de la fresadora mediante un mecanismo de elevación ; existe una amplia gama de sistemas disponibles comercialmente.
En este modo, la fresadora puede realizar tareas similares a las de una tupí . Para trabajos más pequeños y ligeros, la fresadora utilizada de esta manera puede ser más conveniente que la tupí, ya que la tarea de configuración es algo más rápida. También hay una gama mucho más amplia de perfiles de broca disponibles para la fresadora, aunque el tamaño es limitado.
La mesa de fresado suele estar orientada de forma que la broca de fresado esté en posición vertical y la mesa sobre la que se pasa la pieza de trabajo esté en posición horizontal. Entre las variantes de esta opción se encuentra la mesa de fresado horizontal, en la que la mesa permanece en posición horizontal pero la fresadora se monta en posición vertical por encima de la mesa, de modo que la broca de fresado corta desde un lateral. Esta alternativa se utiliza para operaciones de borde, como la elevación de paneles y el corte de ranuras.
Las brocas para fresadora vienen en una gran variedad de diseños para crear efectos decorativos o como ayuda para la carpintería . Por lo general, se clasifican como de acero rápido (HSS) o con punta de carburo , sin embargo, algunas innovaciones recientes, como las brocas de carburo sólido, brindan aún más variedad para tareas especializadas.
Aparte de los materiales de los que están hechas, las brocas se pueden clasificar como brocas de borde o brocas sin borde, y si la broca está diseñada para ser antirretroceso . Las brocas de borde tienen un pequeño cojinete de rueda que actúa como una valla contra la pieza de trabajo al hacer molduras de borde. Estos cojinetes se pueden cambiar utilizando kits de cojinetes disponibles comercialmente. Cambiar el cojinete, en efecto, cambia el diámetro del borde de corte. Esto es especialmente importante con las brocas de rebajado/rebaje. Las brocas sin borde requieren el uso de una valla, ya sea en una mesa de fresado o fijada a la pieza de trabajo o a la fresadora. Las brocas antirretroceso emplean material de broca no cortante agregado alrededor de la circunferencia de los hombros de la broca, lo que sirve para limitar la velocidad de avance. Esto reduce la posibilidad de que la pieza de trabajo se empuje demasiado profundamente en la broca (lo que daría como resultado un retroceso significativo del borde de corte que no podría compensar).
Las brocas también se diferencian por el diámetro de su vástago, siendo los vástagos de 1 ⁄ 2 pulgada, 12 mm, 10 mm, 3 ⁄ 8 pulgadas, 8 mm y 1 ⁄ 4 pulgadas y 6 mm (ordenados del más grueso al más delgado) los más comunes. Las brocas de media pulgada cuestan más pero, al ser más rígidas, son menos propensas a la vibración (lo que proporciona cortes más suaves) y tienen menos probabilidades de romperse que los tamaños más pequeños. Se debe tener cuidado para garantizar que el vástago de la broca y el tamaño de la pinza de la fresadora coincidan exactamente. De lo contrario, se pueden producir daños permanentes en uno o ambos y puede dar lugar a la situación peligrosa de que la broca se salga de la pinza durante la operación. Muchas fresadoras vienen con pinzas extraíbles para los tamaños de vástago más populares (en los EE. UU. 1 ⁄ 2 pulgada y 1 ⁄ 4 pulgada, en Gran Bretaña 1 ⁄ 2 pulgada, 8 mm y 1 ⁄ 4 pulgada, y tamaños métricos en Europa, aunque en los Estados Unidos los tamaños de 3 ⁄ 8 pulgadas y 8 mm a menudo solo están disponibles por un costo adicional).
Muchas fresadoras modernas permiten variar la velocidad de rotación de la broca. Una rotación más lenta permite utilizar brocas de mayor diámetro de corte de forma segura. Las velocidades típicas oscilan entre 8000 y 30 000 rpm.
Las brocas para fresadora se pueden fabricar para que coincidan con casi cualquier perfil imaginable. Se pueden encargar brocas para fresadora personalizadas. Son especialmente útiles para proyectos de restauración de viviendas, en los que se ha interrumpido la producción de molduras y molduras originales.
A veces, se incluyen brocas complementarias en juegos diseñados para facilitar la unión que se utiliza en la construcción de marcos y paneles . Una broca está diseñada para cortar la ranura en las piezas de travesaño y montante, mientras que la otra da forma al borde del panel para que encaje en la ranura.
Una fresadora CNC para madera es una máquina controlada por ordenador en la que se monta la fresadora o el husillo. La máquina CNC puede ser de tipo pórtico móvil, donde la mesa está fija y el husillo de la fresadora se mueve sobre ella, o de tipo puente fijo, donde la mesa se mueve debajo del husillo de la fresadora, o de tipo portátil, donde el operador mueve la máquina hasta el área que se va a cortar y la máquina controla los ajustes finos. La programación de software CAD / CAM se utiliza para modelar la pieza que se va a crear en la computadora y luego crear una trayectoria de herramienta para que la máquina la siga para cortar la pieza. El CNC se mueve a lo largo de tres ejes (XYZ). La mayoría de las fresadoras CNC tienen un sistema de accionamiento de tres motores que utiliza motores servo o motores paso a paso. Las fresadoras más avanzadas utilizan un sistema de cuatro motores para mayor velocidad y precisión.
Una herramienta similar a una fresadora, pero diseñada para sujetar brocas de corte más pequeñas (lo que hace que sea más fácil de manejar para trabajos pequeños) es una recortadora de laminado .
Una herramienta relacionada, llamada fresadora de husillo (Reino Unido) o moldeadora (América del Norte), se utiliza para sujetar cabezales de corte más grandes y se puede utilizar para cortes más profundos o de mayor diámetro. Otra máquina relacionada es la fresadora de clavijas, una versión estática más grande de la fresadora eléctrica manual, pero normalmente con un motor mucho más potente y otras funciones como la copia automática de plantillas.
Algunas fresas de perfil utilizan un cabezal de corte que recuerda a una fresadora de husillo. No deben confundirse con las fresas de perfil que se utilizan para chapa de acero y que utilizan una llama como método de corte.
