Fresare profilati in alluminio a T

Da Fablab Imperia Wiki.
Versione del 24 ago 2016 alle 13:58 di EnricoCNC (Discussione | contributi)

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Consigliamo di effettuare questo tipo di lavorazione solo a utilizzatori esperti di fresatrici CNC. In questo tutorial illustriamo quindi solo alcuni aspetti della lavorazione, dando per scontato che sappiate districarvi con la macchina e conosciate già tutte le precauzioni di sicurezza che è necessario osservare quando si usa una macchina pericolosa come una Fresatrice CNC.

Questa guida è stata preparata secondo le nostre migliori conoscenze sulle tecniche di fresatura, ma non siamo professionisti del settore. Verificate sempre che tutte le procedure e i parametri di lavorazione siano conformi alla vostra macchina e al vostro materiale. 

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Esempio di realizzazione

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:

  1. I profilati sono lunghi e stretti, lo spazio utile per la lavorazione della faccia esposta, quindi, è solo di pochi millimetri.
  2. Avremo sempre almeno un elemento verticale che sarà di pericoloso ingombro nei movimenti del mandrino.
  3. 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.
  4. 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.
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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

Note Note: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:

Per il fissaggio dei profilati ho usato viti forma conica a coppie contrapposte e del nastro biadesivo.

Lo "zero" va fatto misurando con precisione il pezzo su tutti gli assi.  Per prendere riferimenti precisi ho usato la punta di un bulino.

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.