Las fresas de metal duro integral cuyo filo de corte es un segmento de un arco de gran diámetro se lanzaron hace aproximadamente 25 años. Dado que la forma del filo de corte recuerda al perfil de un barril, pronto se empezaron a utilizar términos como “fresas de barril”, “fresas tipo barril” o simplemente “barriles” para referirse a ellas.

La utilización de las fresas de barril se limitaba a unas pocas aplicaciones específicas, como el mecanizado de superficies 3D de complejos moldes y componentes de turbo motores.

 

Actualización y su técnica y aplicación

En la actualidad, los avances del mecanizado con 5 ejes y de los sistemas CAM avanzados han ampliado significativamente los límites de aplicación de las fresas barril.

Al mismo tiempo el concepto de diseño de un filo de corte como un segmento de un arco de gran diámetro ha sido aplicado con éxito a otros tipos de fresas, como por ejemplo a las fresas de alto avance por parte de Iscar. Con este diseño se obtiene una geometría toroidal que garantiza un mecanizado de desbaste de gran productividad con índices de avance extremadamente altos gracias al efecto de estrechamiento del espesor de la viruta. A diferencia de las fresas para alto avance, las fresas barril no están diseñadas para  desbaste, si no para el mecanizado de acabado y semi acabado de superficies 3D con baja extracción de material.

 

Barril frente a toroidales y hemisféricas

Tradicionalmente, las fresas hemisféricas y toroidales son las que realizan esas operaciones. Sin embargo, el arco de gran diámetro del filo de corte de la fresa tipo barril reduce sustancialmente la altura de la cresta generada entre pasadas en comparación con las fresas hemisféricas y toroidales. Este efecto mejora la calidad superficial al tiempo que reduce el número de pasadas.

Esta ventaja que ofrecen las fresas barril frente a las hemisféricas y toroidales es el aumento de la profundidad de corte de la pasada (con solape superior o inferior, dependiendo de la dirección del desplazamiento de la fresa después de cada pasada) ¡¡al menos cinco veces mayor y manteniendo los parámetros de acabado superficial!! Esto significa que el número de pasadas, y en consecuencia el tiempo de mecanizado, se reduce muy notablemente. El aumento de la profundidad también prolonga la duración de la herramienta, disminuyendo por tanto el coste por pieza.

La clásica forma de barril ha experimentado algunos cambios para hacer estas fresas aún más versátiles. La combinación de una punta hemisférica con filos de corte periféricos de arco de gran diámetro da como resultado un “óvalo de corte multiusos” que permite utilizar una fresa barril como si fuera hemisférica.

 

Aún más…

En fresas cónicas, la transformación del perfil del filo de corte principal en un segmento de un amplio arco genera otro óvalo de corte: un barril cónico. En comparación con las fresas cónicas convencionales, los barriles cónicos teóricamente tienen un punto de contacto entre el filo de corte principal y la superficie mecanizada, que evita errores de precisión y daños a la forma producida. La forma cónica ayuda a reducir el voladizo de la herramienta, un factor importante en la mejora del rendimiento de la fresa.

Las fresas barril y ovaladas se utilizan principalmente para el mecanizado de superficies laterales. Si es necesario mecanizar un fondo con un perfil complejo, las fresas lenticulares son una buena solución. Estas herramientas tienen filos de corte de tipo barril en el extremo de su superficie para garantizar un fresado con amplias pasadas.

Las fresas tipo barril clásicas y ovaladas, y las lenticulares son herramientas muy eficientes para el mecanizado de superficies 3D. Sin embargo, durante mucho tiempo la complejidad de la programación CNC aplicada a fresas barril ha supuesto un factor limitador para integrar estas herramientas en los sectores industriales correspondientes. El creciente uso de máquinas herramienta de 5 ejes y los últimos progresos del software CAM han cambiado esta situación espectacularmente, y hoy en día las fresas tipo barril se utilizan ampliamente en la fabricación de diferentes piezas con superficies geométricamente complejas. Los principales consumidores de las “fresas barril” son fabricantes de componentes de la industria aeronáutica, de moldes y matrices, médica y de turbinas y compresores.

A su vez, las empresas fabricantes de herramientas de corte han intensificado sus esfuerzos para desarrollar y fabricar fresas barril con diseños más avanzados para cubrir la creciente demanda de sus clientes. Algunos de los últimos productos de ISCAR, como las fresas barril  tanto de las familias SOLIDMILL (integrales) y MULTIMASTER, (cabezas intercambiables) son buenos ejemplos de esta tendencia.

La Ventaja MULTI-MASTER

ISCAR ofrece fresas de metal duro integral en forma de barril y de lente en una gama de diámetros de 8 a 16 mm. Además de estar disponibles con configuración integral, también se fabrican como cabezas de fresado de metal duro integral con conexión MULTI-MASTER. La característica “sin puesta a punto” de la línea MULTI-MASTER permite la sustitución de la cabeza sin retirar la herramienta de la máquina, es especialmente útil en el caso de operaciones de acabado y semi acabado con fresas barril.

 

 

 

Otros factores a favor de aplicar el concepto MULTI-MASTER a las fresas barril son la viabilidad económica y la sostenibilidad. Debido a la complicada forma de sus filos de corte, las fresas barril son desechables, cuando se alcanza el límite de desgaste, se desecha la herramienta entera sin reafilado posterior. A diferencia de las herramientas integrales, el diseño MULTI-MASTER facilita un uso responsable y económico del metal duro. Y, por supuesto, la rica variedad de mangos, reductores y extensiones MULTI-MASTER permiten el montaje óptimo de la herramienta requerida reduciendo stocks.

 

En la actualidad la demanda de las fresas tipo barril no es muy elevada, ya que se diseñan para piezas muy específicas y la aplicación efectiva de estas fresas requieren maquinaria Multi-ejes de tecnología punta y, muy importante, los sistemas CAM más avanzados. Aun así, las nuevas tecnologías de fabricación (como la inyección de plásticos en moldes, la impresión 3D, la fundición de precisión y el forjado con estrechas tolerancias entre otras), las innovadoras máquinas herramienta y el sustancial aumento de la digitalización de la producción, aumentarán la necesidad de operaciones de acabado de superficies complejas con la mínima cantidad de material sobrante. Desde este punto de vista, los especialistas de ISCAR estiman que el consumo de fresas de tipo barril en la industria del mecanizado de metales va a crecer exponencialmente, y los fabricantes de herramientas de corte deberán amoldarse a lo que es evidentemente una nueva tendencia industrial.

 

 

Ver video:

by