Jak správně zvolit nástroje pro frézování různých materiálů

Frézování je jedním z nejdůležitějších procesů v obrábění, který umožňuje vytvářet složité tvary a povrchy s vysokou přesností. Aby byl tento proces úspěšný a efektivní, je klíčové správně zvolit nástroje pro frézování, které odpovídají specifickým vlastnostem obráběného materiálu. Volba nevhodného nástroje může vést ke snížení kvality povrchu, nadměrnému opotřebení nástroje nebo dokonce k poškození obrobku. Tento článek se zaměřuje na základní principy a doporučení, jak vybrat vhodné frézovací nástroje pro různé materiály.

Frézování kovů: Ocel, hliník a měď

Kovy jsou jedním z nejčastějších materiálů, které se frézují, a každý typ kovu má své specifické požadavky na nástroje.

Frézování oceli

• Materiál nástroje: Pro frézování oceli, zejména vysoce legovaných a kalených ocelí, jsou ideální nástroje vyrobené z rychlořezné oceli (HSS) nebo slinutých karbidů (HM). Karbidové nástroje mají vyšší odolnost vůči opotřebení a jsou vhodné pro obrábění tvrdých materiálů.
• Počet břitů a geometrie: Při obrábění oceli je vhodné používat nástroje s menším počtem břitů, například dvou- nebo tříbřitové frézy, které zajišťují lepší odvod třísek a snižují tepelné namáhání nástroje. Pro hluboké řezy a vysoké rychlosti se doporučuje použití nástrojů s pozitivní geometrií břitu.

Frézování hliníku

• Materiál nástroje: Hliník je relativně měkký materiál, takže pro jeho obrábění jsou vhodné nástroje z rychlořezné oceli nebo karbidu. Při frézování hliníku je důležité, aby nástroje měly vysoký stupeň ostrosti a hladký povrch, aby se minimalizovalo ulpívání materiálu na břitech.
• Počet břitů a povlakování: Pro obrábění hliníku jsou vhodné vícebřité frézy (čtyři až šest břitů), které umožňují dosažení hladkého povrchu. Důležité je také zvolit nástroje s povlakováním, jako je TiN nebo DLC, které snižuje tření a prodlužuje životnost nástroje.

Frézování mědi a jejích slitin

• Materiál nástroje: Měď a její slitiny jsou snadno obrobitelné, ale jsou náchylné k tvorbě nánosů na nástroji. Pro obrábění mědi jsou vhodné nástroje z rychlořezné oceli nebo karbidu, které jsou schopny zajistit čistý řez.
• Povlakování: Povlakování břitů, například TiAlN, může pomoci snížit tření a zabránit ulpívání mědi na nástroji. To zajišťuje lepší kvalitu povrchu a delší životnost nástroje.

Frézování nekovových materiálů: Plasty a kompozity

Nekovové materiály, jako jsou plasty a kompozity, vyžadují speciální přístup k volbě frézovacích nástrojů, protože mají odlišné vlastnosti než kovy.

Frézování plastů

• Typ nástroje: Plasty jsou obecně měkčí než kovy, takže vyžadují ostré a hladké nástroje, aby nedocházelo k tvorbě nánosů nebo k praskání materiálu. Pro obrábění plastů jsou vhodné frézy z karbidu nebo rychlořezné oceli s vysokou ostrostí břitu.
• Řezné podmínky: Při frézování plastů je důležité zvolit správné řezné podmínky, jako je nižší rychlost a vyšší posuv, aby se minimalizovalo tepelné namáhání materiálu a zabránilo jeho roztavení nebo deformaci.

Frézování kompozitních materiálů

• Výběr nástroje: Kompozitní materiály, jako jsou uhlíkové vlákno nebo skleněná vlákna, jsou velmi abrazivní a mohou rychle opotřebovat nástroje. Pro obrábění kompozitů jsou nejvhodnější nástroje z diamantového povlaku nebo PCD (polykrystalický diamant), které mají extrémně vysokou odolnost vůči opotřebení.
• Počet břitů: Při frézování kompozitů je důležité zvolit nástroje s menším počtem břitů, aby byl zajištěn efektivní odvod třísek a minimalizovalo se zahřívání materiálu. U kompozitů s vlákny je vhodné volit frézy se speciální geometrií, která minimalizuje delaminaci materiálu.

Frézování dřeva a dalších přírodních materiálů

Dřevo a další přírodní materiály mají různé vlastnosti v závislosti na jejich struktuře a tvrdosti, což vyžaduje specifický přístup k volbě nástrojů.

Frézování měkkého a tvrdého dřeva

• Materiál nástroje: Pro obrábění měkkého dřeva jsou vhodné nástroje z rychlořezné oceli, zatímco tvrdé dřevo vyžaduje frézy z karbidu pro zajištění delší životnosti nástroje. Karbidové nástroje jsou také vhodné pro frézování vrstevnatých materiálů, jako je překližka.
• Geometrie břitu: Pro čistý řez bez třísek a trhlin je důležité zvolit nástroje s pozitivní geometrií břitu a vysokou ostrostí. Spirálové frézy s menším úhlem stoupání jsou ideální pro zajištění hladkého povrchu a minimalizaci vytrhávání dřevěných vláken.

Frézování překližky a dřevotřísky

• Výběr nástroje: Překližka a dřevotříska mohou obsahovat lepidla a jiné látky, které mohou způsobit ulpívání materiálu na nástroji. Pro tyto materiály jsou ideální frézy s povlakováním, které zajišťuje hladký řez a snižuje riziko poškození břitu.
• Řezné podmínky: Při frézování vrstevnatých materiálů je důležité zvolit vhodnou rychlost a posuv, aby se minimalizovalo riziko vytrhávání vrstev a zajištění kvalitního povrchu.