O que é fresamento de formas e como ele funciona?

Como um fabricante profissional, pode ser um exercício frustrante entender todos os processos de metalurgia e integrá-los ao seu fluxo de trabalho. Isso ocorre porque há muitos aspectos da metalurgia, que também são divididos em tarefas específicas.

Cada tarefa visa entregar os resultados necessários de forma eficiente. Você não pode nem mesmo dispensar a fresagem porque operações de fresagem existem em diferentes tipos. A usinagem de peças complexas é geralmente uma experiência complicada, daí a necessidade de fresamento de forma.

Neste artigo, abordaremos tudo o que você deve saber sobre fresadoras de formas. Isso inclui seus usos, aplicações, como funciona, prós e contras, e como se compara a outros tipos de fresagem. Continue lendo enquanto o guiamos por todo o processo.

O que é fresamento de formas?

Fresamento de forma é um processo de fabricação que lida com a usinagem de formas complexas em uma peça de trabalho específica usando uma fresa de forma. Em contraste com o fresamento convencional, ele lida com a replicação repetida e precisa de um contorno ou perfil.

Você pode usar esse processo em indústrias que exigem alta qualidade e precisão, como na fabricação de dispositivos médicos, automotivos e na indústria aeroespacial. Você pode empregá-lo para várias tarefas, como criar molduras decorativas, cortar dentes de engrenagens, obter Peças fresadas CNC, etc.

Uma área importante da fresagem de formas é que ela pode criar formas difíceis, o que seria difícil ou impossível ao usar outros tipos. Essa habilidade única a torna muito útil durante a criação de componentes fresados ​​CNC que apresentam contornos, ranhuras e perfis exclusivos.

Além disso, o ferramental de forma realmente avançou, tornando o processo econômico. A combinação de seu ferramental avançado e controle preciso garante que os fabricantes trabalhem com orçamentos apertados e ainda entreguem alta qualidade.

Além disso, você pode personalizar suas fresas de forma para trabalhar com os requisitos do seu projeto. Isso lhe fornece consistência e melhor precisão.

Para que é usada a fresagem de formas?

Este processo de usinagem é útil para criar formas compostas, perfis ou contornos em peças de trabalho. Além disso, ele lida com o uso de algumas fresas que têm um contorno ou forma específica correspondente a um perfil específico em seu material de trabalho.

Esta técnica é adequada para indústrias que exigem alta precisão, como as indústrias aeroespacial e automotiva. Um aspecto importante do processo de fresamento de formas é que ele lida com a criação de geometrias complexas, o que você achará difícil usando outros processos de usinagem.

Por exemplo, você pode usá-los para fabricar rasgos de chaveta, engrenagens e outros componentes que exigem um perfil ou formato específico. Além disso, a geometria do corte permite que você replique o formato desejado com grande consistência e precisão.

Você também pode usá-lo para superfícies irregulares e curvas. O método também é útil durante a fabricação de superfícies irregulares, como contornos presentes em perfis de came ou lâminas de turbina. A fresagem de formas também é importante quando você precisa replicar as formas detalhadas repetidamente, ou seja, ao produzir ferramentas personalizadas e moldes de matriz.

Dependendo do seu material e design, você pode executar o processo usando CNC, vertical ou uma máquina horizontal. É aplicável em diferentes indústrias que exigem componentes de alta qualidade e alta precisão, o que o torna muito importante nas tarefas de fabricação atuais.

Materiais usados ​​para a fabricação de ferramentas de corte de fresamento de formas    

Ferramentas de corte de fresamento de forma estão disponíveis em diferentes materiais. Cada um desses materiais difere em termos de resistência à temperatura, dureza, afiação e durabilidade. O tipo de material que você escolher determina o desempenho da ferramenta e sua vida útil. Isso torna importante que você verifique cuidadosamente as propriedades do material para garantir que ele atenda aos requisitos da aplicação.

Carboneto:

O carboneto é um material muito durável com excelentes propriedades, como alta resistência ao desgaste e à temperatura. Devido à sua dureza, você pode usá-lo para operações de alta velocidade e aplicações onde você precisa usinar materiais duros. As ferramentas de carboneto também são fáceis de manter, pois suas arestas de corte permanecem afiadas por um período mais longo.

Cerâmica:

Embora ferramentas de corte feitas de cerâmica tenham excelente resistência ao calor, elas podem quebrar facilmente. Portanto, você deve evitar usar essas ferramentas para aplicações pesadas.

Aço rápido (HSS):

Ferramentas de corte de aço rápido são muito resistentes e adequadas para muitas aplicações de fresamento. Devido à sua dureza, elas podem sobreviver a altas velocidades de corte. A principal desvantagem do aço rápido é sua baixa resistência ao desgaste.

Aço cobalto:

Esta é uma opção de material melhor do que HSS. O aço cobalto é um aço de longa duração com alta resistência ao calor. Você pode usar ferramentas de aço cobalto para usinar materiais muito resistentes. O aço cobalto é adequado para operações de fresamento de formas. 

Cermet:

Este material é uma combinação de componentes metálicos e cerâmicos. Portanto, ele combina a resistência desses dois componentes. Cermet é duro e áspero e pode resistir ao desgaste. É adequado para aplicações que precisam de precisão.

Ferramentas de usinagem de carboneto continuam sendo a melhor escolha na maioria das aplicações devido às suas excelentes propriedades, como resistência ao calor, ótima dureza e alta resistência ao desgaste. Além disso, sua durabilidade e facilidade de manutenção as tornam populares para a maioria das tarefas de fabricação.

Prós da fresagem de formas

Os moinhos de formas têm muitos benefícios, entre eles:

Versatilidade

Você pode usar máquinas de fresagem de formas para diferentes tipos de materiais como aço, plásticos, cerâmicas e até mesmo compósitos. Devido à sua natureza flexível, você as encontra em uso em várias aplicações e indústrias. Além disso, seu desempenho é de primeira linha, proporcionando cortes finos e suaves.

Precisão de alto nível

Um dos melhores benefícios de usar fresamento de conformação é seu alto nível de precisão. As ferramentas para esses processos têm cortadores especiais que permitem cortar diferentes formas com precisão. Em aplicações onde a precisão é uma grande preocupação, você pode optar por esse processo de usinagem. Por exemplo, um fresador de conformação é muito importante nas indústrias automotiva e aeroespacial.

Formas complexas

A fresagem de formas desempenha um papel importante em ajudar os fabricantes a criar formas muito difíceis. Este processo de usinagem pode ajudar você a criar superfícies curvas e fazer formas detalhadas com precisão, criando superfícies muito difíceis com menos estresse.

Usinagem de passagem única

As ferramentas de fresagem de formas permitem que você crie designs complexos em apenas uma etapa. Isso significa que você não precisa passar por várias etapas para obter o design desejado. No geral, essa vantagem aumenta a produtividade e reduz possíveis erros.

Custo-efetividade

Fresas personalizadas podem ser caras, mas são um bom investimento. Elas são econômicas porque reduzem o desgaste e os custos de manutenção. A usinagem de passagem única é adequada para produção de alto volume.

Contras da fresagem de formas

Difícil de configurar

É muito difícil configurar fresas de forma, pois o processo leva mais tempo. Durante a configuração, você deve garantir que a ferramenta e a peça de trabalho estejam alinhadas corretamente. Você precisa de experiência e melhor planejamento se for usinar superfícies complexas. Isso evitará alguns erros e impedirá que sua configuração fique desajeitada.

Mais acabamento

A usinagem ou fresagem de formas produz um acabamento decente, tão baixo quanto 0.8 μm em geral. Para níveis mais altos, você ainda precisará de algum acabamento extra. Isso ocorre porque a superfície fresada não parece lisa e fina. Nesse caso, você precisa polir ou esmerilhar a superfície para obter um acabamento melhor. O acabamento extra aumentará o tempo de produção e também o custo.

Desgaste

Durante as operações, geralmente há um contato entre sua peça de trabalho e a ferramenta de corte. Você pode executar esse processo em pressões extremas e velocidades muito altas, o que pode causar desgaste da ferramenta ao longo do tempo. O desgaste da ferramenta será mais frequente se você estiver usinando materiais mais duros. Você precisa trocar ferramentas desgastadas com frequência porque elas podem reduzir a precisão, o que pode afetar a produtividade.

Tempo de usinagem prolongado

Pode levar mais tempo, especialmente quando você quer formas difíceis de alcançar. Você precisa de extremo cuidado e precisão para alcançar isso. A longo prazo, isso aumentará o tempo de produção.

Compatível apenas com formas 2D e 2.5D

Ao contrário de alguns processos de usinagem que trabalham com formas 3D, o fresamento de formas só pode trabalhar com formas 2D e 2.5D. Portanto, não é aplicável a contornos 3D e outros moldes complexos.

Como funciona a fresagem de formas?

A fresagem de forma lida com a criação de perfis, contornos ou formas complexas em uma peça de trabalho específica. Ela funciona com uma ferramenta personalizada (fresas de fresagem formadas), que apresenta uma geometria correspondente à forma que você deseja usinar. Este processo reúne eficiência, precisão e personalização para criar componentes complexos que são úteis em vários setores, incluindo manufatura industrial, automotivo e aeroespacial. 

O processo de fresagem de formas começa com a escolha da melhor fresa que se adapta às suas necessidades. Essas fresas são geralmente fabricadas com materiais altamente duráveis, como carboneto, aço rápido, etc. Você deve fazer sua seleção com base no material da sua peça de trabalho e deve trabalhar com os requisitos de usinagem. O formato da fresa deve corresponder a qualquer contorno que você deseja usinar.

O próximo passo é montar a peça de trabalho com segurança de forma vertical ou horizontal. Isso depende da configuração da sua máquina. Em seguida, você alinha o cortador com sua peça de trabalho no ponto inicial de sua escolha. Depois de configurá-la corretamente, sua fresadora deve girar o cortador conforme você alimenta sua peça de trabalho nele. Esse movimento relativo formado entre sua peça de trabalho e o cortador garante a remoção precisa do material, criando assim o formato que você deseja.

Além disso, você pode executar fresamento de formas ou outros semelhantes processos de usinagem através de múltiplas passagens ou uma única passagem. Isso depende da complexidade do perfil e da profundidade do corte. É aconselhável usar usinagem de passagem única quando você deseja obter alta precisão e eficiência, especialmente durante perfis bastante complexos. Para obter designs mais complexos, bem como cortes mais profundos, você pode precisar de múltiplas passagens para remover o material cuidadosamente e obter precisão e exatidão adequadas. 

Além disso, você tem que controlar a profundidade do corte, as taxas de avanço e a velocidade de corte cuidadosamente para obter um acabamento suave. Além disso, você pode usar lubrificantes ou refrigerantes para impedir que suas ferramentas se desgastem rapidamente e para evitar possível superaquecimento, principalmente quando estiver usinando materiais duros.

Embora o processo funcione apenas para tipos de formas 2D e 2.5D, ele ajuda a fabricar componentes como estrias, engrenagens, etc. Você também pode usá-lo para criar formas consistentes ao lidar com a fabricação em massa.

Tipos de fresas de forma

As fresas de fresagem de formas podem ajudar você a obter certos perfis e formas. Essas ferramentas se destacam na criação de geometrias complexas. Portanto, elas podem ajudar você a criar componentes intrincados com recursos detalhados. Consequentemente, essas fresas estão disponíveis em diferentes tipos com base na aplicação para a qual você as está usando. Aqui estão os tipos comuns de fresas.

Cortadores de canto arredondados

Se você precisa criar bordas arredondadas, cortadores de arredondamento de cantos são o que você deve escolher. Esses cortadores não só criam bordas arredondadas, mas também ajudam a fazer filetes perfeitos em todos os cantos da sua peça de trabalho. Os cortadores de arredondamento de cantos são ótimos para fins estéticos, pois ajudam a remover bordas afiadas na superfície em que você está trabalhando.

Essas fresas reduzem o atrito e o estresse nos componentes; portanto, elas funcionam adequadamente em aplicações expostas a estresse extremo. Os fabricantes podem selecionar entre diferentes tamanhos de fresas de arredondamento de cantos. Portanto, certifique-se de escolher o tamanho apropriado para seus perfis.

Cortadores convexos e côncavos

Esses tipos de cortadores podem criar perfis convexos ou côncavos. Perfis convexos curvam-se para fora, enquanto perfis côncavos geralmente curvam-se para dentro. Cortadores convexos e côncavos são aplicáveis ​​para criar superfícies curvas. Embora você possa usar cortadores convexos para usinar formas altamente curvas, cortadores côncavos podem ajudá-lo a obter ranhuras que tenham um perfil curvo.

Essas fresas podem ajudar você a usinar materiais com alta precisão, garantindo curvas suaves e uniformes. Fresas côncavas e convexas são muito populares na indústria aeroespacial.

Ferramentas de formulário

Essas ferramentas podem usinar diferentes formatos e perfis. Esses tipos de fresas de forma são versáteis e podem ajudar você a fazer qualquer tipo de design personalizado, como splines. Você pode usá-las para processos de usinagem externa e interna.

Essas ferramentas podem criar perfis muito complexos em apenas uma passagem. Você pode usá-las em produção em larga escala, onde o tempo é um fator importante. As ferramentas Form Milling criam formas exatas repetidamente, garantindo a consistência. Portanto, elas reduzem o tempo de produção e aumentam a produtividade, tornando-as adequadas para alguns projetos de fabricação específicos.

As fresas mencionadas acima são todas cruciais quando se trata de usinagem de precisão. Portanto, você deve escolher a fresa mais adequada para seu projeto. Com essas fresas, você pode facilmente criar perfis complexos com alta precisão. Além disso, essas fresas aumentam a eficiência da produção devido aos benefícios que oferecem.

Aplicações de fresagem de formas

Abaixo estão as aplicações importantes em diversos setores; 

Fabricação de engrenagens

Você pode usar fresamento de forma durante a fabricação de engrenagens para ajudar a cortar perfis precisos de dentes de engrenagem. Fresas com designs especiais darão aos dentes um formato que corresponda aos requisitos, ajudando assim a obter precisão. Este é um processo importante para a fabricação de diferentes tamanhos de engrenagens, como engrenagens cônicas e engrenagens helicoidais, que são úteis em sistemas automotivos, máquinas, bem como equipamentos industriais.

Fabricação de matrizes e moldes

A fabricação de moldes e matrizes geralmente lida com a criação de superfícies e formas complexas. É por isso que a fresagem de formas é importante aqui, pois é útil na usinagem de perfis complexos em matrizes e moldes, alcançando assim precisão para aplicações como forjamento, estampagem, etc. É um processo importante ao produzir moldes de alta qualidade durante a fabricação em massa.

Usinagem de peças do compressor e da turbina

Peças de compressor e lâminas de turbina apresentam superfícies curvas e contornadas que exigem técnicas de usinagem exclusivas. Você pode usar fresamento de forma para obter geometrias complexas, garantindo assim alta precisão e uma superfície de alta qualidade.

Produção de roscas de parafusos

Para o processo de fresagem produz roscas de parafuso, especialmente ao lidar com formas de rosca não padronizadas. Você pode usar fresas personalizadas para criar roscas que tenham passos específicos e garantir que as roscas funcionem de acordo com as especificações de engenharia corretas.

Usinagem de perfil de came

Os sistemas de automação e motor geralmente apresentam perfis de came, que exigem contornos precisos para atingir melhor desempenho. Com o fresamento de forma, você pode criar perfis complexos com precisão. Ele pode replicar formas diferentes e difíceis, tornando-o útil para usinar cames que são usados ​​em várias indústrias, incluindo robótica e automotiva.

Fabricação de peças personalizadas

A fresagem de formas desempenha um papel importante na fabricação de componentes personalizados com perfis e formas únicas. Isso garante que os produtores fabriquem componentes que atendam a algumas necessidades específicas, ou seja, mini fabricação, prototipagem, etc.

Componentes Automotivos

Você pode usar fresamento de formas na indústria automotiva para fabricar componentes como peças de transmissão, bielas, etc. Esse processo garante que cada componente atenda aos requisitos de segurança e desempenho eficaz.

Como escolher a melhor fresa de forma

Agora você conhece os diferentes tipos de fresas de preenchimento de formas disponíveis e como elas funcionam. No entanto, você precisa garantir que a fresa de fresagem de formas que você escolher atenda aos requisitos da sua aplicação. Para fazer isso, você deve considerar fatores críticos como tipo de material, design do dente e dimensões, entre outros.

Material da sua peça de trabalho

Este é o primeiro fator que você deve considerar. Em que tipo de material você está trabalhando e quão duro é o material? Por exemplo, você precisará de uma fresa de forma de carboneto para usinar materiais duros, como titânio. Por outro lado, você pode usar fresas de forma HSS para materiais macios.

Verifique o desenho do dente do cortador

Ferramentas de corte de fresamento de forma vêm em diferentes designs de dentes. Por exemplo, você pode usar dentes retos para operações que não exigem muito. Você pode usar dentes helicoidais em operações pesadas. Esses tipos de design de dentes oferecem acabamentos suaves e finos.

Tamanho e dimensões do seu cortador

O diâmetro e a largura de uma fresa variam. Escolha dimensões que se alinhem com a máquina que você está usando e sua peça de trabalho. Cortadores de tamanho pequeno podem funcionar perfeitamente para espaços apertados. Você pode usar tamanhos grandes para remover material volumoso. No entanto, verifique o comprimento do cortador para ver se ele se alinha com sua configuração.

Determinar o perfil

Você pode usar fresas de forma para fresar alguns perfis complexos. É importante que você determine o tipo de design de perfil com o qual está trabalhando. Certifique-se de que a ferramenta de corte se adapte aos requisitos do seu design para obter resultados consistentes.

Revestimentos

A superfície do cortador envolve revestimentos duros, que ajudam a reduzir o desgaste. No entanto, alguns revestimentos como nitreto de alumínio e titânio aumentam a vida útil e o desempenho do cortador. Portanto, você deve escolher um tipo de revestimento que seja adequado às suas velocidades de corte.

Custo

No geral, seu orçamento determina o tipo de fresa de forma que você escolher. Fresas de alto desempenho geralmente são mais caras, mas são mais eficientes e duráveis. Essas fresas são econômicas, pois reduzem os custos de manutenção e o tempo de inatividade. Encontre um equilíbrio entre seu orçamento e o desempenho da fresa que você pretende escolher.

Comparando fresagem de formulários com outros tipos de fresagem

O processo de fresagem é versátil; no entanto, há diferentes técnicas e funções. A fresagem de forma é única porque pode produzir perfis complexos. No entanto, precisamos compará-la com outras formas bem conhecidas de fresagem. Vamos começar.

Fresamento de forma vs. fresamento lateral

O fresamento de forma lida com a criação de perfis complexos como ranhuras, curvas, etc., fazendo uso de algumas fresas que ajudam a projetar formas específicas. Para o fresamento lateral, ele lida com a usinagem de superfícies verticais e planas.

Enquanto a fresadora de forma ajuda a obter contornos e padrões detalhados, a fresadora lateral tem melhor desempenho ao lidar com operações básicas que exigem cortes precisos e lineares. Para aqueles que buscam usinar perfis personalizados, é aconselhável escolher o procedimento de fresadora de forma, enquanto aqueles que buscam bordas planas e verticais devem usar a fresadora lateral.

Fresamento de forma vs. fresamento de face  

Com fresamento de face, você está lidando com a usinagem de superfícies horizontais e planas, usando fresas com um diâmetro grande. Este é um método eficaz que permite que você obtenha acabamentos suaves e se livre de materiais grandes.

Comparando fresamento de forma e fresamento de face, o primeiro não se sai bem na remoção de material, mas ajuda na modelagem de padrões não lineares, curvos e intrincados. Portanto, se você deseja suavizar superfícies planas, então você deve escolher fresamento de face. Ele também é adequado para criar perfis personalizados.

Fresamento de forma vs. fresamento angular

Você pode usar fresamento angular para cortar superfícies inclinadas em sua peça de trabalho usando cortadores colocados em um ângulo em relação ao eixo da máquina. O fresamento de forma, por outro lado, ajuda no corte de formas já projetadas e exclusivas. Isso inclui curvas e ângulos não lineares.

Uma grande diferença é a fresa e o tipo de aplicação. A fresagem angular é apropriada para planos retos e dobrados. Por outro lado, as operações de fresagem de formas são importantes ao manusear perfis complexos.

Fresamento de forma vs. fresamento de ranhura

O fresamento de ranhuras lida com o corte de ranhuras ou entalhes retangulares e estreitos em uma peça de trabalho específica. Você pode conseguir isso usando fresas de topo ou cortadores de ranhuras. Embora tanto o fresamento de forma quanto o fresamento de ranhuras possam ajudar na criação de ranhuras, o primeiro faz muito mais ao garantir a criação de diferentes formatos. O fresamento de ranhuras é apropriado ao lidar com cortes simples, enquanto os tipos de forma lidam com designs que exigem uma abordagem única e personalizada.

Fresamento de forma vs. fresamento de topo

O fresamento de topo utiliza uma fresa rotativa que apresenta uma extremidade esférica ou plana para fabricar superfícies planas, ranhuras, etc. Ao contrário do fresamento de formas que funciona com algumas fresas para obter formatos específicos, o processo de fresamento de topo é versátil e útil durante a usinagem geral.

Além disso, o fresamento de formas é melhor que os outros dois ao criar perfis complexos porque o fresamento de topo não tem a precisão necessária para lidar com a usinagem de formas curvas e detalhadas.

Fresagem de forma vs fresagem simples

Fresamento simples, também conhecido como fresamento de superfície, ajuda a se livrar do material de superfícies horizontais planas com cortadores de laje. Este é um processo simples e é ótimo para remoções básicas de materiais. No entanto, ele não tem a complexidade necessária para projetos complexos. Para fresamento de forma, ele ajuda quando você precisa de um contorno ou forma específica. Embora o fresamento simples se concentre na simplicidade, fornecendo precisão para seus perfis personalizados.

Por que escolher o RapidDirect para seu processo de fresamento de formas?

A RapidDirect se destaca como sua parceira confiável para soluções de fresamento de formas de alta qualidade. Eles fornecem serviços avançados de usinagem que atendem às suas necessidades. Além disso, seus usinagem CNC a tecnologia proporciona a consistência e a precisão necessárias, mesmo ao lidar com perfis muito complexos. RapidDirectName pode atender a todas as suas necessidades, independentemente da sua escolha de material, seja aço, alumínio, etc.

Eles apresentam um processo de fabricação simplificado que reduz o tempo de entrega e não compromete a qualidade. Isso os torna uma ótima escolha para prazos de entrega rápidos. A RapidDirect oferece preços competitivos, entrega controle de qualidade e entregas rápidas, tornando-os sua melhor escolha se você busca resultados de alta qualidade para seus designs.

Conclusão

A fresagem de forma é um método de usinagem exclusivo que ajuda você a obter geometrias e perfis complexos com precisão. É um procedimento comum usado em indústrias onde a precisão é muito importante. As fresas de fresagem de forma estão disponíveis em diferentes materiais, com cada uma servindo a diferentes funções. Essas fresas oferecem inúmeros benefícios, incluindo versatilidade e custo-benefício.

Perguntas Frequentes