Czym właściwie jest frez?

Frez to narzędzie skrawające obracające się z dużą prędkością, którego ostrza stopniowo usuwają materiał. W zależności od konstrukcji freza możemy obrabiać powierzchnię, krawędź, wykonywać rowki, otwory, profile lub rozcinać materiał.

W obróbce drewna i materiałów drewnopochodnych frezy trzpieniowe stosowane są zarówno w:

• frezarkach ręcznych,
• frezarkach dolnowrzecionowych,
• maszynach CNC,
• centrach obróbczych.

Dobór narzędzia powinien zawsze wynikać przede wszystkim z materiału, rodzaju wykonywanej operacji i używanej maszyny.

Podstawowy podział frezów trzpieniowych

W praktyce możemy wyróżnić kilka najważniejszych grup:

1. frezy z lutowanym ostrzem z węglika spiekanego – proste i profilowe,
2. frezy z wymiennymi ostrzami – proste i profilowe,
3. frezy spiralne,
4. frezy diamentowe.

Każda z tych konstrukcji ma inne zalety i najlepiej sprawdza się przy określonym rodzaju pracy.

Frezy z ostrzem lutowanym – najlepszy punkt startowy

Jeżeli dopiero zaczynamy pracę z drewnem, MDF-em, sklejką czy płytą wiórową, bardzo dobrym wyborem są frezy z lutowanym ostrzem z węglika spiekanego HM.

To duża i uniwersalna grupa narzędzi, która pozwala wykonać większość podstawowych operacji stolarskich.

Frez prosty – rozcinanie, rowki i obróbka po obwodzie

Jeżeli chcemy:

• rozciąć materiał,
• wykonać prosty rowek,
• frezować element po jego obwodzie,

najczęściej wybieramy frez prosty.

Jeżeli natomiast obrabiamy element według wcześniej przygotowanego szablonu, bardzo wygodnym rozwiązaniem jest frez prosty z łożyskiem prowadzącym. Łożysko opiera się o szablon lub krawędź materiału i pozwala dokładnie odwzorować jego kształt.

Frezy zaokrąglające

Chcemy złagodzić ostrą krawędź blatu, półki czy frontu?

Stosujemy frez zaokrąglający.

Występują one w wielu promieniach, dlatego możemy wykonać zarówno bardzo delikatne zaokrąglenie, jak i znacznie większy profil.

Frezy do fazowania

Jeżeli zamiast zaokrąglenia chcemy uzyskać prostą, skośną powierzchnię, wybieramy frez fazujący.

Najpopularniejszym rozwiązaniem jest fazowanie pod kątem 45°, choć dostępne są również inne kąty.

Frezy do rowków

Do wykonywania rowków wykorzystuje się przede wszystkim frezy proste lub specjalistyczne frezy rowkujące.

Konstrukcję narzędzia dobieramy do:

• szerokości i głębokości rowka,
• sposobu prowadzenia frezarki,
• położenia materiału i maszyny.

Frezy typu „jaskółczy ogon”

To popularne narzędzia wykorzystywane do wykonywania połączeń stolarskich typu jaskółczy ogon.

Odpowiednio wykonane połączenie jest bardzo mocne, a przy starannej obróbce może również stanowić atrakcyjny element wizualny mebla.

Frezy kuliste

Jeżeli chcemy wykonać:

• zaokrąglony rowek,
• korytko,
• profil z półokrągłym dnem,

stosujemy frezy kuliste lub podobne konstrukcje profilowe.

Frezy do wręgów oraz pióro-wpust

Do wykonywania wręgów stosowane są specjalne frezy wręgujące.

Przy wykonywaniu połączeń stolarskich bardzo popularne są również frezy i zestawy pozwalające przygotować połączenie pióro-wpust.

A to nadal tylko część możliwości. Frezów profilowych dostępne są dziesiątki rodzajów – w ich przypadku narzędzie dobieramy przede wszystkim do kształtu, jaki chcemy uzyskać na gotowym elemencie.

Frezy z wymiennymi ostrzami – kiedy produkcja staje się większa

Kolejną grupą są frezy z wymiennymi płytkami skrawającymi.

Podobnie jak narzędzia lutowane mogą występować jako konstrukcje:

• proste,
• profilowe.

Ich największą zaletą jest możliwość wymiany samego ostrza bez konieczności wymiany całego narzędzia.

Zużytą płytkę wymieniamy na nową i frez może wrócić do pracy.

To rozwiązanie szczególnie interesujące przy większej skali produkcji, gdzie liczą się:

• powtarzalność,
• dłuższy czas pracy,
• ograniczenie przestojów,
• niższy koszt wymiany części skrawającej.

W wielu przypadkach zakup nowej płytki jest znacznie tańszy niż regeneracja całego narzędzia.

Frezy spiralne – do rozkroju i intensywnej pracy

Frezy spiralne bardzo często stosowane są do obróbki:

• drewna,
• sklejki,
• MDF-u,
• płyt drewnopochodnych.

Najczęściej wykorzystuje się je do:

• rozkroju,
• frezowania po obwodzie,
• wykonywania rowków.

Kluczowe znaczenie ma jednak kierunek spirali.

Spirala pozytywna – wyrzut wióra w górę

Frez typu upcut wyciąga wióry do góry.

Zapewnia bardzo dobre odprowadzanie urobku, ale w niektórych materiałach może pogorszyć jakość górnej krawędzi.

Spirala negatywna – wyrzut wióra w dół

Frez typu downcut kieruje wióry w dół.

Pomaga uzyskać bardzo czystą górną powierzchnię obrabianego elementu.

Spirala kompresyjna – pozytywna + negatywna

Frez kompresyjny łączy obydwa kierunki spirali.

Ostrza pracują w taki sposób, aby materiał był dociskany od góry i od dołu w kierunku jego środka.

To właśnie dlatego frezy kompresyjne tak dobrze sprawdzają się przy rozkroju i frezowaniu po obwodzie płyt, gdy zależy nam na czystej krawędzi po obu stronach materiału.

Powłoki – sposób na zwiększenie trwałości freza

W przypadku frezów pełnowęglikowych i spiralnych stosuje się również różnego rodzaju powłoki mające zwiększyć odporność narzędzia na zużycie.

Jednym z rozwiązań są powłoki diamentowe, które mogą znacząco podnieść odporność powierzchni roboczej na ścieranie.

Warto przy tym odróżnić frez węglikowy z powłoką od typowego freza diamentowego PCD, ponieważ są to różne technologie wykonania narzędzia.

Frezy diamentowe – kiedy najważniejsza jest trwałość

Na wyższym poziomie produkcji wchodzimy w narzędzia z ostrzem diamentowym.

Frezy diamentowe bardzo dobrze sprawdzają się przede wszystkim przy seryjnej obróbce:

• MDF-u,
• płyt wiórowych,
• materiałów drewnopochodnych.

Mogą występować jako konstrukcje proste oraz w podstawowych profilach, np. do:

• zaokrąglania,
• fazowania,
• wykonywania profili i rowków.

Największą zaletą diamentu jest bardzo wysoka odporność na ścieranie. Przy odpowiednim zastosowaniu narzędzie może pracować zdecydowanie dłużej niż klasyczny frez z węglika spiekanego.

Dlatego w dużych zakładach produkcyjnych narzędzia diamentowe są bardzo często podstawą seryjnej obróbki płyt.

Diament ma jednak również ograniczenie.

Diament jest twardy, ale bardziej kruchy

W przypadku materiałów zanieczyszczonych, zawierających np. przypadkowe elementy metalowe lub inne twarde wtrącenia, klasyczny węglik może być bezpieczniejszym rozwiązaniem.

PCD jest niezwykle odporny na ścieranie, ale gorzej toleruje silne uderzenia. Kontakt ostrza z twardym zanieczyszczeniem może doprowadzić do wykruszenia jego krawędzi.

Szybka ściąga – jaki frez do czego?

Co jeszcze sprawdzić przed zakupem freza?

Sam profil to nie wszystko. Przed zakupem warto sprawdzić również:

• średnicę trzpienia – musi pasować do tulei lub uchwytu maszyny,
• średnicę roboczą freza,
• długość części roboczej,
• maksymalną głębokość frezowania,
• kierunek spirali,
• materiał, który będzie obrabiany,
• maksymalne dopuszczalne obroty narzędzia,
• sposób pracy: ręczny czy na CNC.

W produkcji CNC znaczenie mają dodatkowo parametry takie jak liczba ostrzy, obroty wrzeciona, posuw oraz posuw na ostrze.

Nie istnieje jeden frez „do wszystkiego”

To najważniejsza zasada.

Dobry dobór freza zaczyna się od odpowiedzi na trzy pytania:

Co obrabiam?
Jaką operację chcę wykonać?
Na jakiej maszynie będę pracował?

Dopiero później wybieramy konkretny profil, konstrukcję ostrza, średnicę i pozostałe parametry.

Do podstawowych prac stolarskich świetnym punktem wyjścia będą klasyczne frezy z lutowanym ostrzem węglikowym. Wraz ze wzrostem skali produkcji warto zainteresować się narzędziami z wymiennymi płytkami, frezami spiralnymi, a w wymagającej produkcji seryjnej – również narzędziami diamentowymi.

Dobrze dobrany frez to nie tylko lepsza jakość obróbki. To również szybsza praca, większa trwałość narzędzia i mniej materiału przeznaczonego na poprawki.

© Bajdrew. Wszystkie prawa zastrzeżone.