Jakie znasz rodzaje frezowania? Przegląd metod obróbki skrawaniem

Frezowanie oznacza dwie różne czynności. W przemyśle jest ubytkową obróbką materiału za pomocą wieloostrzowego frezu, zwykle realizowaną na obrabiarkach CNC. W kosmetyce oznacza mechaniczne opracowywanie paznokci, skórek i masy stylizacyjnej przy użyciu frezarki oraz wymiennych końcówek. Oba zastosowania łączy ruch obrotowy narzędzia, ale różnią je cele, wyposażenie, parametry i zasady bezpieczeństwa.

Rodzaje frezowania przemysłowego

W frezowaniu CNC obracający się frez usuwa kolejne warstwy materiału z zamocowanego detalu. Obrabia się w ten sposób między innymi metale, tworzywa sztuczne, drewno i kompozyty. Dobór metody zależy od geometrii elementu, rodzaju materiału, wymaganej dokładności oraz tego, czy celem jest szybkie usunięcie naddatku, czy uzyskanie gładkiej powierzchni.

Rodzaje frezowania przemysłowego można porządkować według kilku kryteriów:

• Technologicznego – określa położenie osi obrotu frezu względem obrabianej powierzchni.
• Kinematycznego – opisuje kierunek ruchu przedmiotu względem ostrza.
• Konstrukcyjnego – wskazuje, ile powierzchni jest obrabianych jednocześnie.
• Geometrycznego i narzędziowego – obejmuje kształt frezu, sposób mocowania, rodzaj ostrzy i materiał narzędzia.

Podział technologiczny i konstrukcyjny

We frezowaniu obwiedniowym, nazywanym także walcowym, oś obrotu frezu jest równoległa do obrabianej powierzchni. Ostrza znajdujące się na obwodzie narzędzia wykonują główną pracę. Metoda służy między innymi do obróbki płaszczyzn i rowków.

Frezowanie czołowe odbywa się narzędziem, którego oś jest prostopadła do obrabianej powierzchni. Wykorzystuje się je do planowania oraz uzyskiwania płaskich powierzchni czołowych. Z kolei frezowanie skośne stosuje się wtedy, gdy narzędzie pracuje pod kątem innym niż 0° lub 90°, na przykład przy wykonywaniu pochylonych powierzchni i rowków.

Pod względem liczby jednocześnie obrabianych powierzchni wyróżnia się frezowanie pełne, niepełne i swobodne. W pierwszym przypadku narzędzie obrabia trzy powierzchnie, w drugim dwie, a w trzecim jedną powierzchnię, która może być prostoliniowa albo krzywoliniowa.

Podział kinematyczny

We frezowaniu przeciwbieżnym kierunek ruchu posuwowego przedmiotu jest przeciwny do kierunku ruchu ostrza w strefie skrawania. Grubość wióra zwiększa się w trakcie przejścia ostrza. Metoda może być przydatna przy określonych warunkach mocowania i obróbce materiałów, ale zwykle powoduje większe tendencje do powstawania luzów oraz wymaga stabilnej maszyny.

We frezowaniu współbieżnym posuw detalu i ruch ostrza mają zgodny kierunek. Ostrze zaczyna skrawanie od większej grubości wióra i kończy na jego mniejszej wartości. Przy sztywnej obrabiarce i prawidłowym mocowaniu metoda często pozwala uzyskać lepszą powierzchnię oraz ograniczyć zużycie narzędzia. Ostateczny wybór zależy od maszyny, materiału i parametrów obróbki.

Frezy według konstrukcji i przeznaczenia

Frezy mogą być walcowe, czołowe, walcowo-czołowe, tarczowe, kątowe, kształtowe, modułowe, ślimakowe, trzpieniowe i palcowe. Frezy palcowe wykorzystuje się między innymi do wykonywania kieszeni, konturów i rowków. Narzędzia tarczowe służą do przecinania oraz wykonywania rowków, a kątowe do obróbki rowków trapezowych i innych profili.

Pod względem mocowania wyróżnia się frezy trzpieniowe, mocowane w oprawce lub bezpośrednio we wrzecionie, oraz frezy nasadzane, wyposażone w otwór do osadzenia na trzpieniu. Narzędzia mogą mieć ostrza ze stali szybkotnącej, węglika spiekanego albo wymienne płytki skrawające. W produkcji seryjnej dobór materiału ostrza wpływa na trwałość, prędkość skrawania i jakość powierzchni.

Specjalnym przykładem jest frezowanie trochoidalne. Frez porusza się po torze złożonym z niewielkich ruchów kołowych i jednoczesnego przesuwania środka toru. Sterowanie CNC oraz program CAM pozwalają utrzymywać niewielkie zaangażowanie narzędzia w materiał. Metoda znajduje zastosowanie między innymi przy obróbce tworzyw sztucznych i miękkich metali, takich jak aluminium.

Rodzaje frezów w stylizacji paznokci

W kosmetyce frez nie służy do obróbki metalu ani do kształtowania detali. Jest wymienną końcówką montowaną we frezarce do paznokci. Dobiera się ją do rodzaju pracy, twardości materiału i wrażliwości opracowywanej powierzchni.

Najczęściej spotykane materiały frezów kosmetycznych to:

• Frezy diamentowe – stalowe końcówki pokryte nasypem diamentowym, używane do precyzyjnego opracowywania skórek, wałów okołopaznokciowych i naturalnej płytki.
• Frezy ceramiczne – lekkie i przydatne przy usuwaniu hybrydy, żelu oraz wygładzaniu powierzchni. Ich konstrukcja może ograniczać nagrzewanie podczas pracy.
• Frezy karbidowe – wykonane z węglika spiekanego, przeznaczone głównie do szybkiego usuwania twardych mas, takich jak żel czy akryl.

Znaczenie ma również kształt końcówki. Kulka ułatwia opracowanie skórek, stożek pozwala dotrzeć do trudno dostępnych miejsc, walec służy do redukcji masy i wyrównywania powierzchni, a szpic może być stosowany do precyzyjnej pracy w okolicy wałów paznokciowych. W przypadku osoby początkującej bezpieczniejszym wyborem są zwykle narzędzia o delikatniejszej gradacji i praca z małym naciskiem.

Co oznaczają kolory frezów?

Kolorowy pasek na trzpieniu najczęściej oznacza gradację, czyli stopień agresywności powierzchni roboczej. Oznaczenia mogą różnić się między producentami, dlatego przed użyciem trzeba sprawdzić opis konkretnego produktu. Popularny system wygląda następująco:

Przy opracowywaniu skórek liczy się nie tylko kolor, ale też kształt, prędkość obrotowa, kierunek pracy i stabilne podparcie dłoni. Przy zdejmowaniu żelu lub akrylu można użyć mocniejszego frezu karbidowego albo ceramicznego, lecz pozostawioną cienką warstwę należy opracowywać ostrożniej, aby nie przepiłować płytki.

Bezpieczeństwo w obu rodzajach frezowania

W przemyśle bezpieczeństwo obejmuje osłony maszyny, prawidłowe mocowanie detalu i narzędzia, ochronę oczu oraz dobór parametrów skrawania. Chłodziwo może ograniczać nagrzewanie, smarować strefę skrawania i ułatwiać odprowadzanie wiórów. Nie zastępuje jednak osłon ani właściwej obsługi obrabiarki.

W stylizacji paznokci najważniejsze są higiena, dezynfekcja i sterylizacja narzędzi zgodnie z przeznaczeniem oraz zaleceniami producenta. Trzeba kontrolować nacisk, prędkość i czas kontaktu frezu z płytką. Zatrzymanie obracającej się końcówki w jednym miejscu może prowadzić do przegrzania lub urazu.

Procedury przemysłowe i kosmetyczne nie są zamienne. Chłodziwo oraz zabezpieczenia obrabiarki dotyczą obróbki materiałów, natomiast w pracy z paznokciami podstawą są higiena, delikatność i kontrola stanu skóry oraz płytki.

W obu dziedzinach sam wybór frezu nie wystarcza. Rezultat zależy także od doświadczenia operatora, stabilności urządzenia, prawidłowego mocowania i dopasowania parametrów do zadania. Frezowanie CNC służy kształtowaniu materiału, a frezowanie kosmetyczne – opracowywaniu paznokci i mas stylizacyjnych. Rozdzielenie tych znaczeń pozwala właściwie dobrać narzędzie i nie przenosić zasad z jednej branży do drugiej.