El fresado es el mecanizado por arranque de viruta con una herramienta rotativa de filos múltiples, en el que el corte es interrumpido por naturaleza: cada filo entra y sale de la pieza en cada vuelta del husillo. La fresa correcta se elige con tres decisiones encadenadas: primero la operación (planear una cara, escuadrar una pared a 90°, abrir una ranura o perfilar una superficie 3D), después la construcción (fresa enteriza de metal duro o cuerpo de acero con insertos intercambiables) y por último la combinación de número de filos, geometría y recubrimiento según el material de la pieza, clasificado por su letra ISO 513: P acero, M inoxidable, K fundición, N no ferrosos, S superaleaciones y H materiales templados.
Veredicto de selección: para planear caras use una fresa de planeado de insertos con ángulo de posición de 45°; para paredes y hombros a 90°, una fresa de escuadrado; para ranuras completas, una enteriza de 2 o 3 filos que corte al centro; para superficies 3D, ball nose en acabado y bull nose (toroidal) en desbaste. En enterizas, la regla por material es directa: aluminio y no ferrosos, 2 o 3 filos con canal amplio y arista pulida sin recubrir; acero e inoxidable, 4 o más filos con recubrimiento TiAlN o AlTiN. Y en la frontera constructiva: por debajo de unos 20 mm de diámetro domina la fresa enteriza; a partir de 25 a 32 mm, la de insertos intercambiables es la opción económica.
La operación define la geometría de la fresa antes que cualquier otra variable: el ángulo de posición (el ángulo entre la arista principal y la superficie de la pieza) determina la dirección de las fuerzas de corte, el espesor de la viruta y la profundidad axial admisible.
| Operación | Herramienta típica | Geometría clave | Cuándo usarla |
|---|---|---|---|
| Planeado (face milling) | Fresa de planeado de insertos, diámetros típicos de 50 a 160 mm | Ángulo de posición de 45° (uso general) o plaquita redonda (desbaste) | Generar caras planas extensas; el 45° adelgaza la viruta y dirige parte de la fuerza hacia el husillo, lo que reduce la vibración |
| Escuadrado (shoulder milling) | Fresa de escuadrado de insertos o enteriza de 4 filos | Ángulo de posición de 90° | Pared y piso perpendiculares en la misma pasada; obligatoria cuando el plano exige hombro recto |
| Ranurado (slot milling) | Enteriza de 2 o 3 filos con corte al centro; fresa de disco para ranuras profundas y estrechas | Canal amplio de evacuación de viruta | Ranura completa: la fresa trabaja empotrada al 100 % de su diámetro y debe evacuar toda la viruta por sus canales |
| Perfilado y copiado 3D | Ball nose (acabado) y bull nose o toroidal (desbaste y semiacabado) | Radio de punta esférico o de esquina | Superficies esculpidas, moldes, matrices y radios de fondo |
Dos matices de aplicación: la fresa de planeado de 45° es la primera opción en máquinas de potencia limitada o montajes con voladizo largo, porque reparte la fuerza entre el eje radial y el axial; la de 90° genera más fuerza radial, así que se reserva para cuando la pieza exige la pared recta. Para ranuras cuya profundidad supera varias veces el ancho, la fresa de disco (corte por la periferia, cuerpo delgado) evacúa mejor la viruta que una enteriza larga.
La fresa enteriza se rectifica a partir de una barra de carburo de tungsteno sinterizado, en diámetros que los catálogos cubren típicamente entre 1 y 25 mm (la norma dimensional de referencia para mangos cilíndricos es la ISO 1641-1). Al ser una sola pieza rectificada, ofrece la mejor concentricidad y el mejor acabado superficial de las dos familias, y es la única opción práctica en diámetros pequeños.
El número de filos (z) es un compromiso entre productividad y evacuación: más filos significan más milímetros de avance por vuelta, pero canales más pequeños para alojar y expulsar la viruta.
Regla de selección: aluminio, 2 o 3 filos; acero, 4 o más. Ranurar aluminio con una fresa de 4 filos empaqueta la viruta en los canales y suele terminar en filo adherido o rotura.
El ángulo de hélice estándar de los catálogos es de 30°; las hélices altas, de 45°, reducen la fuerza de corte por filo y mejoran el acabado, por lo que dominan en aluminio y en pasadas de acabado en acero; las fresas de hélice y paso variables desincronizan la entrada de los filos para amortiguar la vibración autoexcitada (chatter), según describen las guías técnicas de los fabricantes. En la punta hay tres geometrías: la esquina viva deja la arista más débil y se despostilla primero; el radio de esquina o bull nose (por ejemplo 0,5 a 2 mm de radio en una fresa toroidal) refuerza la esquina, alarga la vida y deja radio de fondo en el hombro, por lo que es la geometría de desbaste y semiacabado 3D; la ball nose lleva radio esférico igual a la mitad del diámetro y es la herramienta del acabado de superficies 3D, con una limitación física: en su centro la velocidad de corte es cercana a cero, así que conviene inclinar la herramienta o programar trayectorias que no tallen con el centro de la esfera.
La fresa de insertos separa la función estructural (un cuerpo de acero que dura años) de la función de corte (plaquitas indexables de metal duro que se giran o reemplazan en minutos, sin desmontar el cuerpo ni recalibrar longitudes). Esa arquitectura la hace la opción económica en desbaste: el costo por arista de corte de una plaquita es una fracción del de una enteriza equivalente, y un cuerpo de planeado admite diámetros que ninguna enteriza alcanza. Las plaquitas de fresado siguen la misma designación ISO 1832 y las mismas calidades ISO 513 que las de torneado —la lógica de lectura posición por posición está explicada en nuestra guía de tipos de insertos para torno—, con la diferencia de que en fresado dominan las formas con ángulos de posición de 45° y 90° y las plaquitas redondas para desbaste.
| Criterio | Fresa enteriza de carburo | Fresa de insertos | Umbral práctico |
|---|---|---|---|
| Diámetro disponible | 1 a 25 mm típico de catálogo | De unos 10 a más de 160 mm | Por debajo de 20 mm, enteriza; desde 25-32 mm, insertos |
| Economía | Costo alto por herramienta; reafilable un número limitado de veces | Cuerpo reutilizable; costo por arista bajo | Desbaste de gran volumen de viruta: insertos |
| Acabado y tolerancia | Concentricidad rectificada; el mejor acabado | El salto radial entre plaquitas marca la superficie | Tolerancias estrechas, paredes delgadas y acabados finos: enteriza |
| Ranurado y penetración axial | Corte al centro: ranura y penetra en rampa o en taladrado | Limitados por la geometría de la plaquita | Ranura completa: enteriza de 2-3 filos |
| Profundidad axial por pasada | Hasta 1 a 1,5 veces el diámetro en fresado lateral | Limitada por la longitud de arista de la plaquita (del orden de 10-15 mm en escuadrado; menor en planeado a 45°) | Paredes altas en una pasada: enteriza larga; grandes caras: planeado de insertos |
El TiAlN (nitruro de titanio-aluminio, depositado por PVD) es el recubrimiento de uso general para fresar acero, inoxidable y fundición: al calentarse forma una capa superficial de óxido de aluminio que, según las guías técnicas de los fabricantes, mantiene la dureza del recubrimiento hasta temperaturas del orden de 800 °C, lo que permite fresar en seco o con mínima refrigeración. El AlTiN invierte la proporción: contiene más aluminio que titanio, resiste temperaturas todavía mayores (los catálogos lo sitúan en torno a 900 °C) y es la opción para aceros templados del grupo ISO H, fresado en seco y altas velocidades. Para aluminio y aleaciones de cobre la recomendación es la contraria: fresa sin recubrir con arista pulida (o con recubrimientos específicos sin aluminio, como ZrN o tipo diamante), porque el aluminio de la pieza tiene afinidad química con el aluminio del recubrimiento TiAlN/AlTiN y provoca filo de aportación; la arista pulida y muy aguda evita la adhesión de la viruta.
Dos fórmulas gobiernan la programación de cualquier fresa. La velocidad de corte relaciona el diámetro con el régimen de giro: vc = π · D · n / 1000, donde vc es la velocidad de corte en m/min, D el diámetro de la fresa en mm y n el régimen en rpm; despejando, n = 1000 · vc / (π · D). El avance de mesa se construye desde el avance por diente: vf = fz · z · n, donde vf es el avance en mm/min, fz el avance por diente en mm/diente, z el número de filos y n las rpm. Ejemplo: una enteriza de Ø10 mm y 4 filos en acero 1045 con vc = 120 m/min gira a n = (1000 × 120) / (π × 10) ≈ 3.820 rpm; con fz = 0,05 mm/diente, el avance es vf = 0,05 × 4 × 3.820 ≈ 764 mm/min.
Los rangos orientativos de arranque que publican los catálogos de los fabricantes (Sandvik Coromant, Kennametal, Mitsubishi Materials) para fresado con metal duro son estos; el valor exacto lo fija la referencia concreta de fresa y la estabilidad del montaje:
| Material de la pieza (grupo ISO 513) | vc orientativa, metal duro recubierto (m/min) | fz orientativo, enteriza Ø10 mm (mm/diente) |
|---|---|---|
| Acero al carbono recocido, p. ej. 1020, 1045 (P) | 80 a 200 | 0,03 a 0,08 |
| Acero aleado bonificado, p. ej. 4140 (P) | 60 a 160 | 0,02 a 0,06 |
| Inoxidable austenítico 304/316 (M) | 40 a 150 | 0,02 a 0,05 |
| Fundición gris (K) | 100 a 250 | 0,05 a 0,10 |
| Aluminio 6061 (N, fresa sin recubrir) | 200 a 1.000 | 0,05 a 0,15 |
| Bronce y latón (N) | 100 a 300 | 0,04 a 0,10 |
Dos correcciones habituales sobre estos valores: en ranura completa (empotramiento radial del 100 %) los catálogos indican reducir vc y fz respecto al fresado lateral, porque el arco de contacto y el calor por filo crecen; y con voladizos largos de herramienta se reduce la profundidad de corte antes que el avance, para no caer en vibración.
TECTUL suministra las barras que estas fresas mecanizan a diario en los talleres colombianos: barra de acero 1045 (grupo ISO P, ejes y placas de máquina), barra de acero 4140 (grupo P, componentes bonificados de alta exigencia) y barra de bronce SAE 660 (grupo N, bujes y cojinetes). Si su taller además necesita fresas enterizas, cuerpos de planeado, plaquitas u otras herramientas de fresado, TECTUL las cotiza bajo pedido: escríbanos por WhatsApp con la operación (planeado, escuadrado, ranurado o perfilado), el diámetro, el número de filos y el material a mecanizar, y le respondemos con disponibilidad y tiempo de entrega.
