2D frézovanie

E-booky zdarma	Školení v oblasti CNC frézek	ESD inspekce

2D frézovanie

2D frézovanie je ideálne na výrobu rôznych dielov modelov, zhotovených napríklad z plastov vystužených uhlíkovými vláknami. 2D frézovanie sa ďalej osvedčilo pri výrobe dielov z dreva, mosadze a hliníka; túto techniku ​​preferujú aj výrobcovia stavebníc modelov lietadiel a lodí pri tvorbe jednotlivých dielov.

Každý materiál má iné vlastnosti a samozrejme pri frézovaní sa tiež chová inak. Treba vždy frézovanie do daného materiálu odskúšať, riadiť sa odporúčaniami, ak ich máme. Môže sa stať, že budeme nútení uskutočniť niekoľko rôznych skúšok, než prídeme na ten správny nástroj a optimálne nastavenie pracovných parametrov pre danú operáciu.

2D frézovanie sa deje za pomoci modelu, ktorý určuje polohu rezného nástroja v dvojrozmernej vodorovnej rovine. Aby však bolo možné uskutočniť skutočný rez, musí sa nástroj pohybovať aj zvisle. Množstvo materiálu, ktoré je možné odobrať pri jednom priechode, je obmedzené, takže je potrebné na uskutočnenie každej práce naprogramovať mnoho zvislých a bočných priechodov. Koniec koncov, frézovanie by bol veľmi obmedzený proces, ak by nám nedovolil rezať do rôznych hĺbok na rôznych miestach.

Význam má aj upnutie obrobku, čím väčšia presnosť práce sa vyžaduje, tým je účinné upnutie obrobku dôležitejšie. Je úplne nevyhnutné nielen zabezpečiť, aby obrobok nepreklzával, ale aj aby dolné úrovne vodorovných rovín X a Y boli orientované voči reznému nástroju v pravom uhle. V opačnom prípade môžu nastať problémy, ako napríklad rytiny budú mať nerovnakú hĺbku, alebo sa nevyrežú vôbec, pri čelných prácach bude horný povrch rovný, nebude však súbežný s povrchom dolným. Ak potom obrobok otočíme a budeme frézovať dolný povrch naplocho, napriek tomu nebude súbežný s horným povrchom. Táto nezhoda potom bude prechádzať všetkými následnými krokmi.

Tento druh problémov je obvykle spôsobený nevhodnou pracovnou doskou alebo jej nesprávnym použitím. Stoly stroja a skúšobné dosky vyrobené z dreva alebo iných mäkkých materiálov sú najnáchylnejšie k chybám. Dokonca aj masívny hliníkový stôl s drážkou T sa môže ohnúť o niekoľko stotín milimetra, ak je vystavený nekonzistentnému zaťaženiu. Pevná stabilita je reálna iba pri stoloch z masívnej ocele s hrúbkou niekoľkých centimetrov.

Väčšinou nestačí iba utiahnuť svorky čo možno najviac, na udržanie obrobku na mieste je nutné použiť takú silu, ktorá je dostatočná a pri ktorej sa vyhneme efektu pákového prevodu. Dôležité je aj rovnomerné upnutie obrobku. Ak pripevníme obrobok na miesto dvoma svorkami a prvú z nich utiahneme príliš, obrobku nepomôže ani použitie druhej svorky. Na stabilizáciu obrobku je vhodné použiť niekoľko svoriek, alebo svorky rôzneho typu.

Existuje pomôcka na kontrolu vyrovnania obrobku – posunieme frézu nad obrobok a za pomoci listu papiera vo funkcii nárazníka ju spúšťame, až udrží papier na mieste; poznamenáme si hodnotu Z, zobrazenú riadiacim softvérom. To opakujeme niekoľkokrát na rôznych miestach, a potom si porovnáme zaznamenané hodnoty Z. Táto metóda samozrejme nie je 100% presná, ale stačí na zistenie nezhôd až do 0,1 mm.

Frézovanie dreva

Drevo je zlý vodič tepla, preto sa nástroj s tupými zubami alebo použitý pri veľmi nízkej rýchlosti posuvu veľmi rýchlo zahreje, v dôsledku čoho buď drevo sčernie alebo sa rozžeraví. Používanie nesprávnych rezných rýchlostí je rýchla cesta k otupeniu aj tých najdrahších fréz v rekordne krátkom čase.

Mäkké drevo ihličnatých stromov je potrebné frézovať miernymi reznými rýchlosťami pomocou ostrých nástrojov a vysokých rýchlostí posuvu. Mäkké drevo je vo všeobecnosti celkom lacné. Tento materiál je ideálny na výrobu prototypov. Prototypy slúžia na kontrolu presnosti, funkčnosti a konštrukcie výrobku. Pre mäkké drevo je ideálny nástroj s jedným alebo dvoma žliabkami z masívneho karbidu, a pokiaľ je to možné, používame frézovanie zhora.

Pri frézovaní do MDF dosky za použitia pravoreznej jednožliabkovej čelnej frézy 1 mm bez povlaku a reznej rýchlosti 40–80 m/min bol výsledok vcelku dobrý.

Na odskúšanie frézovania preglejky bola zvolená pravorezná dvojžliabková rybinová čelná fréza s priemerom 1 mm, ale dôležité bolo upnutie obrobku. Bol upnutý tak, aby tenké vlákna medzi jednotlivými písmenami zodpovedali smeru drevných vlákien. Výsledok bol dobrý, ale hrany boli nepatrne rozstrapkané. Preto sa na ďalší pokus použila ľavorezná rybinová fréza s priemerom 1 mm, navyše sa znížila rýchlosť posuvu aj rýchlosť otáčania vretena. Obrobok bol opäť upnutý tak, aby drevné vlákno bolo súbežné s textom. Aj keď bolo znova vidieť niekoľko voľných vlákien, bol výsledok lepší ako predchádzajúci.

Tvrdé drevo, ako sú napríklad dub, breza alebo platan, je pevnejšie a pružnejšie ako drevo mäkké. Tvrdé drevo treba frézovať strednými reznými rýchlosťami a pri vyšších rýchlostiach posuvu ako drevo mäkké, avšak všeobecne sa s ním pracuje ľahko. Dobre sa javí nástroj s jedným alebo dvoma žliabkami, pravorezné či ľavorezné, z masívneho karbidu.

Frézovanie plexiskla, polykarbonátu, PVC

Polymetylmetakrylát (PMMA), bežne známy ako plexisklo alebo akrylátové sklo je číry syntetický polymér s vlastnosťami termoplastu. Polykarbonátové (PC) termoplastické polyméry majú podobné atribúty. Najznámejší komerčný polykarbonát je Makrolon. Oba materiály sa dodávajú v úplne priehľadných, zafarbených verziách so saténovou povrchovou úpravou. Plexisklo mäkne pri teplote 105 °C, zatiaľ čo polykarbonát mäkne až pri 140 °C. Rovnako ako mäkké drevo je oba materiály treba obrábať pri vysokých rezných rýchlostiach aj rýchlostiach posuvu. Nesprávne parametre rýchlo generujú teploty, ktoré tavia materiál a upchajú nástroj, čo má za následok bočný tlak, ktorého vplyvom sa nástroj odtrhne alebo odlomí.

PVC je veľmi mäkký materiál a treba ho rezať pri nízkych rýchlostiach a vysokých rýchlostiach posuvu, potom je výsledok čistý bez roztavených hrán.

Obľúbené je vyrývanie do dvojvrstvových plastových doštičiek, kedy sa frézovaním odstráni horná vrstva a ukáže sa spodná inak zafarbená vrstva. Horná vrstva má hrúbku obvykle len niekoľko desatín milimetra, čo si vyžaduje len jediný priechod rydla alebo konvenčné čelné frézy.

Frézovanie hliníka a mosadze

Hliník a mosadz sú medzi modelármi všestrannými favoritmi; možno ho rovnako dobre obrábať v doskách alebo masívnych blokoch. Sú veľmi pevné a stabilné pri vysokých teplotách, čo z nich robí ideálne materiály na výrobu nosných súčastí.

Frézovanie hliníka vyžaduje od stroja oveľa viac, než frézovanie dreva alebo plastu. Čistý hliník je dosť mäkký a ochotne sa hromadí na rezných hranách av štrbinách nástroja, čo bráni odstraňovaniu triesky a znižuje kvalitu rezu. Zliatiny hliníka s meďou, magnéziom, mangánom, kremíkom alebo olovom menia základné atribúty kovu, robia ho tvrdším alebo pružnejším, prípadne menia charakteristiky zvárania a eloxovania.

Niektoré zliatiny hliníka s dobrými atribútmi obrobiteľnosti sú AlMg4.5Mn, AlCuMgPB, AlMgSiPb, AlCuMg1.

V protiklade k frézovaniu dreva a plastu, hliník vyžaduje nízku hĺbku prenikania a – kvôli fréze s malým priemerom – malú hĺbku rezu na priechod 0,2 mm. Frézy s väčším priemerom je možné použiť na obrábanie až do 2 mm materiálu pri jednom prechode. Pri frézovaní hliníka je nevyhnutné udržať nízku rýchlosť prenikania. Takto nastavené hodnoty spomaľujú proces frézovania, pri vzorovom obrobku trval celý proces približne štyri a pol hodiny. Výsledok je ale veľmi dobrý.

Mosadze sú zliatiny zinku, medi a prípadne ďalších prvkov, záleží na aký účel má mosadz byť. Podľa podielu jednotlivých prvkov sa potom líšia aj podmienky na frézovanie mosadze.

DPS dosky

Výroba DPS – dosiek plošných spojov frézovaním na CNC frézke je veľmi obľúbený spôsob. Výhodou je jednak možnosť výroby DPS takmer ľubovoľných tvarov, ale aj presnosť a opakovateľnosť procesu. Využíva sa vrtákov na vŕtanie otvorov, fréz na frézovanie motívov a špeciálnych nástrojov na frézovanie jemných rozstupov.

Záverom môžeme len zopakovať, že pre každý materiál je nutné sa držať pokynov a odporúčaných parametrov. Vždy frézovanie odskúšame – aj niekoľkokrát – kým dôjdeme k uspokojivému výsledku. Možno konštatovať, že aj na malej frézke môžeme obrábať takmer všetky materiály. Ale musíme starostlivo zvoliť a následne odskúšať parametre obrábania aj frézovací nástroj. Nedá sa očakávať, že ihneď po sprevádzkovaní frézky bez znalostí a skúseností ľahko a ľahko vyfrézujeme zložitý objekt. S postupom času a nadobúdaním skúseností ale docielime prekvapivé výsledky.

Kategórie produktov

	CNC frézky
	Softvér pre CNC frézky
	Frézovacie motory
	Vrtáky a frézy