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Fresare profilati in alluminio a T
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Quando capita di dover inscatolare un nostro progetto, per posizionare internamente le parti elettroniche o per sostenere un'eventuale interfaccia utente, può essere utile servirsi di profilati a T o a L come quelli comunemente in vendita nei grandi magazzini del bricolage.
Essendo fabbricati in materiale plastico o alluminio tenero, su questi profili è possibile effettuare tagli praticare dei fori per le nostre viti di fissaggio, usando un trapano o un seghetto. Volendo, tuttavia, si possono prevedere già da progetto fori e tagli e fresare quindi i profilati in CNC, in modo che poi sia sufficiente serrare le varie viti e avere tutti i pezzi perfettamente posizionati e allineati.
Fare un lavoro simile, però, è tutt'altro che semplice, sia perchè le materie plastiche e l'alluminio venduto nei magazzini del bricolage hanno un punto di fusione molto più basso rispetto a quelli normalmente usati sulle fresatrici, sia perchè questi profilati sono già pezzi finiti e hanno sempre una "faccia" esposta sul piano verticale che rappresenta un ostacolo fisico al movimento della fresatrice. Per questo motivo...
Requisiti
- fresa a forare, di diametro uguale ai fori per le viti;
- fresa monotagliente da 3mm per le profilature;
- file dxf come da progetto;
- calibro, metro, esperienza e TANTA pazienza.
Quali sono le difficoltà di questo particolare lavoro?
Ricapitoliamo:
- I profilati sono lunghi e stretti, lo spazio utile per la lavorazione della faccia esposta, quindi, è solo di pochi millimetri.
- Avremo sempre almeno un elemento verticale che sarà di pericoloso ingombro nei movimenti del mandrino.
- L'utensile dovrà avere una lunghezza sufficiente a consentire il taglio del materiale senza che il colletto del mandrino vada a collidere con l'elemento perpendicolare del profilato.
- Data la lunghezza lineare della lavorazione, il poco spazio e il rischio di collisioni, il pezzo andrà orientato con attenzione e fissato con cura, perfettamente parallelo rispetto all'asse X della cnc.
- La forma dei profilati rende particolarmente difficile il fissaggio del pezzo. Le posizioni di ogni staffa o vite di fissaggio, inoltre, dovranno essere studiate in modo tale da non andare a occupare la zona di lavoro della fresa.
- Visti i margini ridotti in larghezza, soprattutto nei profilati a "T" lo zero dell'asse Y va fatto con la massima precisione possibile in modo da garantire la simmetricità della lavorazione rispetto all'elemento centrale e una adeguata distanza dallo stesso.
- Come accennato, l'alluminio dei profilati in vendita nei brico è di scarsa qualità, con un basso punto di fusione, che tende a impastare la fresa. E' importante tenere bassa la temperatura del pezzo. Se non si usano refrigeranti bisognerà quindi avere velocità di avanzamento piuttosto alte, e questo stresserà notevolmente le nostre frese.
Per minimizzare il surriscaldamento dell'alluminio, è consigliabile utilizzare una punta apposita per le forature delle viti, riducendo così l'attrito con il materiale. Inoltre, è sempre bene misurare il nostro profilato prima di iniziare il lavoro, in quanto non è raro che possano essere venduti insieme profilati di produttori diversi o che le loro misure abbiano tolleranze anche intorno al millimetro.
Il file di progetto
Come esempio per questa lavorazione, effettuiamo dei tagli e dei fori su profilati in alluminio con sezione a T da 20x20 mm che poi dovranno sostenere dei pannelli retroilluminabili contenenti strumentazione elettronica, interruttori e display. Il file DXF è quindi derivato dal progetto generale su CAD. Bisogna però prestare particolare attenzione nel caso fosse necessario ribaltare a "specchio" il file DXF in quanto quasi sicuramente i profilati andranno fresati dal lato basso verso l'alto, cioè in maniera opposta a come normalmente si orientano sul progetto.
Parametri di lavorazione
I parametri di lavorazione, vanno verificati e corretti facendo delle prove in proprio con le proprie frese e il materiale che si vuole usare. Nel nostro caso abbiamo usato:
- Piano Z di sicurezza: 22 mm (altezza profilato + 2 mm)
- Lavorazione a secco
Per i fori da 3 mm
- Fresa: da foro per metalli, diametro 3 mm
- Passo in Z: 1,5 mm
- Velocità mandrino: 12.000 rpm
- Velocità in affondo: 300 mm/min
Per i tagli
- Fresa: monotagliente a candela da 3 mm
- Passo in Z: 0,2 mm con affondi in rampa
- Velocità mandrino: 15.000 rpm
- Velocità avanzamento: 1200 mm/min
- Velocità in affondo: 600 mm/min
Messa in macchina
Ecco un paio di accorgimenti pratici che vi consigliamo di adottare:
Video
Nel video che segue (anche se un po' sfocato) potete farvi un'idea dell'operazione di fresatura, dei movimenti coinvolti e delle vibrazioni e risonanze che si sviluppano.