Fræsning inden for træbearbejdning

Definition og forklaring af bearbejdningsteknik
Fræsning er en spånende bearbejdningsmetode: Et roterende værktøj med flere skær fjerner materiale, mens værktøjet og emnet bevæger sig mod hinanden. Ved træbearbejdning bevæger værktøjet sig nogle gange hen over emnet – som ved en håndfræser – og andre gange bevæger emnet sig hen over det fastmonterede værktøj, som på et fræsebord og ved en bordfræser.

Afskæring på et RUWI -fræsebord

Riller, falser, profiler, lommer, hele flader – der er næppe nogen anden bearbejdningsmetode i træværkstedet, der dækker så mange opgaver. I denne artikel kan du læse, hvordan fræsning fungerer, hvad der er vigtigt med hensyn til omdrejningstal, fremføring og indstik, hvilket værktøj der bruges til hvad – og hvorfor der er nogle regler ved fræsningen, der ikke kan fraviges.

Indholdsfortegnelse

• Betydning: Fræsning forklaret på en enkel måde
• Hvilke former for fræsning findes der inden for træbearbejdning?
• Tekniske grundbegreber inden for fræsning
• Fræseværktøjer til træfræsning
• Sikkerhed ved fræsning
• Anvendte fræsematerialer
• Praktisk anvendelse: Hvad kan man fræse?
• Typiske fejl ved fræsning
• Fræsning i træbearbejdende erhverv
• Historiske baggrunde for fræsning

Betydning: Fræsning forklaret på en enkel måde

Fræsning er en spånende, formgivende bearbejdningsmetode, som du kan bruge til at bearbejde næsten alle faste materialer. Det karakteristiske træk er den cirkulære skærebevægelse: Skærene sidder på omkredsen af et roterende værktøj og fjerner et spån ved hver omdrejning. Dermed adskiller fræsning sig fra savning, hvor emnet kun skæres langs en linje, og fra boring, hvor værktøjet trænger ind i materialet i retning af sin rotationsakse. Fræseren arbejder på tværs af sin akse – og kan derfor følge enhver kontur.

Ved fræsning fjerner du vilkårlige konturer fra et emne, for eksempel omløbende kanter og profiler, riller, falser, trin, lommer eller hulmønstre. Selv ujævne eller revnede overflader kan planfræses. Og strengt taget fræser du oftere, end du tror: Også afretnings- og tykkelseshøvle arbejder med en roterende knivaksel – set ud fra et produktionsteknisk synspunkt er det omkredsfræsning.

Når det gælder fræsning af træ, kan man nøjes med maskiner med en forholdsvis enkel konstruktion – det betyder dog ikke, at bordfræseren er nem at betjene. Der er næsten ingen anden træbearbejdningsmaskine, der kræver så meget viden om værktøj, styring og køreretning. Det er netop det, de næste afsnit handler om.

Hvilke former for fræsning findes der inden for træbearbejdning?

Der findes mange forskellige former for fræsning, f.eks. afhængigt af fræserens bevægelsesretning, materialet eller den ønskede form. Et centralt punkt er altid valget mellem fræsning i samme retning eller modsat retning – det er afgørende for sikkerheden.

Oversigt over fræseprocesser

Ved fræsning skelnes der mellem manuelle og CNC-metoder:

• Manuel fræsning: Du bevæger emnet eller fræseren manuelt. Det kan være arbejde med en håndfræser eller at føre emnet hen over en stationær maskine.
• CNC-fræsning: Her spændes emnet fast i en maskine og styres af et automatiseret system. Fræsebanerne genereres af softwaren, mens fremføringen foregår mekanisk og konstant – derfor kan en CNC-maskine også arbejde i synkronisering, hvilket er umuligt ved manuel bearbejdning.

I det manuelle område kan du desuden skelne mellem:

• Fræsning uden fastgørelse: Med håndfræseren, der føres ved hjælp af en anslagsring, en kopieringshylse eller en føringsskinne. På bordfræseren arbejdes der ikke uden fastgørelse – her varetager anslag, anslagsring og bueanslag styringen.
• Fræsning med hjælpemidler: Du bruger et fræsehjælpemiddel eller en skabelon (f.eks. ved plan-, form- eller profilfræsning).

Fræseprocesser efter kørselsretning

Modløbsfræsning: Skæret bevæger sig mod fremføringen ved indskæringspunktet. Hver spån starter tynd og bliver tykkere mod udgangen – skærekraften virker dermed mod din fremføringsretning, emnet forbliver under kontrol, og du mærker straks, hvis noget ændrer sig. Ved manuel fremføring er dette arbejdsretningen – ikke en anbefaling, men en forudsætning.

Parallelfræsning: Skærekraften og fremføringen peger i samme retning. Skæret trænger straks ind med fuld spåntykkelse og trækker selv emnet ind mod sig. Denne selvindtrækning kan ikke kontrolleres ved manuel fremføring – heller ikke med øvelse. Hvornår og under hvilke betingelser parallelfræsning er tilladt, fremgår af artiklen »Parallelfræsning«.

3D-enhed på » RUWI «-fræsebordet med afrundingsfræser

Tekniske grundbegreber inden for fræsning

Til fræsning skal du bruge en fræsemaskine. Inden for træbearbejdning er det oftest en overfræser – enten håndholdt eller monteret med fræsehovedet nedad i et fræsebord – eller en bordfræser. Resultatet afhænger af tre indbyrdes forbundne parametre: omdrejningstal, fremføring og indstilling.

Omdrejningstal og skærehastighed

Skærehastigheden er den hastighed, hvormed skærekanten bevæger sig gennem træet. Den afhænger af fræserdiameteren og omdrejningstallet: Jo større diameteren er, desto hurtigere bevæger skærekanten sig udvendigt – og desto lavere skal omdrejningstallet være. Som vejledende værdier for overfræseren:

• Op til Ø 25 mm: høje omdrejningstal op til ca. 24.000 omdr./min.
• Ø 25 til 50 mm: ca. 16.000 til 18.000 omdrejninger pr. minut
• Over Ø 50 mm: ca. 12.000 til 16.000 omdr./min. – sådanne diametre hører hjemme på fræsebordet eller på bordfræseren, ikke i den håndholdte maskine

Der er to regler, der går forud for alle retningslinjer: Det maksimale omdrejningstal, der er angivet på værktøjet, må aldrig overskrides. Og hvis du er i tvivl, skal du vælge den lavere indstilling og foretage en prøvekørsel på reststykket – det tager et minut, mens et brændt emne koster mere.

Fremføringsbevægelse

Fremføringshastigheden angiver, hvor hurtigt værktøjet og emnet bevæger sig mod hinanden. Hvis fremføringen er for hurtig, rives fibrene ud, og overfladen bliver ru. For langsom fremføring er lige så forkert: Skærene gnider i stedet for at skære, træet får brændemærker, og fræseren bliver sløv på grund af varmen. Målet er en jævn, hurtig fremføring uden afbrydelser – du kan mærke på motorlyden og modstanden, om tempoet er rigtigt. Hårdere materiale og større fræserdiametre kræver en lavere fremføringshastighed.

Fremføring og skærebredde

Den fulde fræsedybde i ét gennemløb overbelaster værktøjet og maskinen – og kanten revner. Som tommelfingerregel for overfræseren gælder: Fræs højst ca. halvdelen af fræserdiameteren pr. gennemløb – i blødt træ er det ca. 4 mm med en 8 mm-notfræser, i hårdt træ snarere 2 til 3 mm. Det sidste gennemløb fjerner kun endnu en til to millimeter – det giver den pæne overflade. Hvis du fræser midt igennem materialet, for eksempel en rille, bestemmer fræserdiameteren skærebredden.

Vær opmærksom på fiberretningen

Træ er ikke et ensartet materiale – ved endevedet har kanten en tendens til at revne, når fræseren kommer ud. Derfor skal man følge en fast rækkefølge ved bearbejdning af kanter hele vejen rundt: først de to endevedssider på tværs af fibrene, derefter langsiderne. Eventuelle udbrud i hjørnerne fræses således straks væk i det andet trin. Hvis du kun fræser en enkelt tværkant, kan det hjælpe at bruge et offertræ, som du spænder fast i flugt med udgangen.

Fræseværktøjer til træfræsning

Den vigtigste del er selve fræseren. Der findes hundredvis af forskellige udformninger og typer – disse er dem, du oftest støder på i træværkstedet:

• Rillefræser: lige riller, udskæringer og lommer – den fræser, der oftest sidder i spændetangen
• V-notfræser: V-formede riller, inskriptioner og dekorative linjer
• Skivefræser: smalle riller fra kanten, f.eks. til fjedre eller flade dyvler
• Falsfræser: Falser til bagvægge, bunde eller glaslister
• Fasfræser: Afskæring og afbøjning af kanter, oftest i en vinkel på 45°
• Afrundningsfræser: Kantradier i ét gennemløb – fra blød afrunding til kraftig radius
• Profilfræsere: Dekorative profiler såsom hule kanter eller gesimser
• Freser til fladfræsning: fræser fremspringene, så de flugter med overfladen – med støttebøsning også det rette værktøj til skabelonarbejde
• Fin- og grovfræsere: Flader og formatbearbejdning – grovfræseren fjerner en stor mængde materiale, mens finfræseren giver overfladen en fin finish
• Tekstfræser: Graveringer, tekst og fine konturer
• Borefræser: trænger lodret ind som en bor og fræser derefter videre i siden, f.eks. til udskæringer i overfladen
• Fræsere med udskiftelige plader eller skær: Sløve skær drejes eller udskiftes i stedet for at blive slibet – dermed forbliver skærgeometrien den samme gennem hele levetiden

Det er værd at kigge nærmere på skærematerialet: Hurtigstål (HS) skærer meget fint og kan slibes skarpt igen, men slides hurtigt i slibende pladematerialer. Hårdmetal (HW) er standarden til massivt træ og træbaserede materialer. Diamantbesatte værktøjer (DP) holder længst og er især en god investering i serieproduktion. Ved fastspænding gælder følgende: Skaftet skal stikke ind i spændetangen helt op til fræserproducentens markering – ikke kortere, men heller ikke skubbet helt ind til anslaget, da fræseren ellers kan løsne sig på grund af vibrationer. Hvis der ikke er nogen markering, skal skaftet fylde spændetangen helt ud.

Vælg det rigtige værktøj til hvert trin i arbejdet – det er afgørende for både resultatet og sikkerheden. I det næste afsnit kan du læse, hvilke værktøjer der overhovedet må bruges på bordfræseren.

Sikkerhed ved fræsning

Næsten ingen anden maskine i træværkstedet kræver så meget viden om værktøj, bearbejdningsretning og styring af emnet som bordfræseren. De følgende regler stammer fra praksis i faget og retningslinjerne fra Erhvervsforsikringsforeningen for Træ og Metal – de gælder både i læreværkstedet og i garagen:

• Fræsning i modsat retning: Ved manuel fremføring fræses der udelukkende mod værktøjets drejeretning. Hvorfor, fremgår af afsnittet om drejeretning ovenfor.
• Kun godkendte værktøjer: På bordfræsemaskiner må der ved manuel fremføring kun anvendes værktøjer, der er godkendt til dette formål – hvilket kan genkendes på mærkningen »MAN« eller »HANDVORSCHUB« i henhold til DIN EN 847-1 eller på BG-TEST-mærket. Dette gælder også ved arbejde med fremføringsanordning eller skubbeslæde – begge dele betragtes som manuel fremføring. Værktøj med påskriften »MEC« må derimod ikke anvendes på bordfræseren.
• Kontroller værktøjets tilstand: skarpt, fri for harpiks, fast spændt, maksimalt omdrejningstal overholdt. En sløv fræser trykker i stedet for at skære – emnet bliver ustabilt og sværere at føre.
• Før i stedet for at holde: Anslag, startring med bueformet anslag eller skabelon overtager styringen. Anslagsspalten holdes så lille som muligt, og fræseren dækkes så meget som muligt.
• Små emner må aldrig føres frit: Trykfjedre, skubbestykker eller en fremføringsskuffe holder hænderne på afstand af værktøjet. Når emnet føres frem, ligger hænderne fladt på emnet, og fingrene holdes lukkede.
• Tilslut afsugningen: Træstøv belaster luftvejene, og støv fra eg og bøg betragtes som kræftfremkaldende. Under arbejdet er afsugning obligatorisk – med en støvudsugning, der mindst opfylder støvklasse M – og det er lige så fornuftigt i et privat værksted.
• På kroppen: Brug høreværn og sikkerhedsbriller, tag smykker af, bær tætsiddende tøj – og brug ikke handsker, når du arbejder med roterende værktøj, da de kan blive fanget.

Denne oversigt erstatter hverken en indføring eller en brugsanvisning. Den viser dig dog, hvad der er vigtigt – og hvorfor erfarne tømrere ikke overlader noget til tilfældighederne, når de arbejder med fræseren.

Anvendte fræsematerialer

Træbearbejdningsmaskiner er beregnet til træ og visse plastmaterialer; metal eller mineralbaserede materialer kræver specialudstyr. På en træfræsemaskine bearbejder du som regel:

• Massivt træ: Blødt træ som gran er let at fræse, mens hårdt træ som eg eller bøg kræver skarpe skær og en mindre fremføring
• Træbaserede materialer: MDF, krydsfiner og spånplader – de limstoffer, de indeholder, har en slibende virkning, og her kommer hårdmetal til sin ret med hensyn til holdbarhed
• Plast: Afhængigt af materialet skal omdrejningstallet sænkes, så skærekanten ikke smelter
• Letmetaller som aluminium: kun med værktøj og maskiner, der er beregnet til formålet – i den daglige praksis på værkstedet er dette en undtagelse

Praktisk anvendelse: Hvad kan man fræse?

Fræsning dækker et bredt område inden for træbearbejdning. Typiske fræseopgaver er:

• Planfræsning: Udjævning af overflader, f.eks. udglatning af ru træ eller træskiver
• Formatfræsning: at bringe et emne op på slutmål og give det den ønskede vinkel
• Profilfræsning eller profilering: Afskæring af kanter, afrunding eller fremstilling af dekorative profiler
• Strukturfræsning: Hulmønstre, lommer eller udsparinger i overfladen
• Rillefræsning: Fremstilling af riller og falser, f.eks. til fjer-og-not-samlinger

Især med en fræseanordning eller et fræsebord kan du arbejde med høj gentagelsesnøjagtighed: Anslag og støtte sørger for styringen, og den indstillede højde forbliver den samme gennem hele serien – det tredivte emne bliver lige så præcist som det første.

Fræsning af runde stænger med en overfræser

Typiske fejl ved fræsning

De fleste fejlbehæftede resultater skyldes en håndfuld årsager – og næsten alle kan afhjælpes:

• Fuld dybde i ét gennemløb: det overbelaster fræseren og maskinen, og kanten revner. Det er bedre at køre flere gennemløb, hvoraf det sidste skal være fint.
• Fremføring i samme retning: Værktøjet trækker emnet ind, og du mister kontrollen. Ved manuel fremføring arbejdes der i modsat retning – uden undtagelse.
• For langsom fremføring: Brændemærker i træet, tilklistrede skæreflader. Træk hurtigt og jævnt igennem uden at stoppe.
• En sløv fræser bliver siddende i maskinen: ru overflade, større kraftbehov, ustabilt emne. Slib eller udskift, så snart resultatet bliver dårligere.
• Hjernetræet er fræset for nylig: Der er revner i hjørnerne. Ved fræsning hele vejen rundt skal man først fræse på tværs af fibrene og derefter på langs.
• Arbejdet uden styring: Fræseren kører frit. Det er anslaget, startringen eller skabelonen, der styrer emnet – ikke kun hånden.

Fræsning i træbearbejdende erhverv

Fræsning er en af de vigtigste formgivningsmetoder inden for træforarbejdning. Den anvendes i næsten alle fag inden for træforarbejdning, for eksempel:

• Tømrer eller møbelsnedker
• Tømrere
• Legetøjsproducent
• Bådbygger
• Instrumentbygger
• Trappebygger
• Indretningsarkitekt

Netop inden for tømrerfaget får fræsning stadig større betydning, f.eks. til præcise tapper og taphuller i bjælker. Uanset om det drejer sig om intarsia i en skabsdør eller en træskive på en planfræser – der fræses overalt, hvor form og pasform er afgørende.

Historiske baggrunde for fræsning

Roterende fræseværktøjer dukkede op inden for maskinbyggeriet i begyndelsen af det 19. århundrede. Fræsning fandt vej ind i træværkstederne i takt med industrialiseringen: Da dampkraft og drivremme supplerede håndarbejdet, etablerede bordfræseren sig som en fast del af snedkeriet – først til profiler og falser, som tidligere blev udført møjsommeligt i hånden med profilhøvle. I det 20. århundrede gjorde den elektriske håndfræser processen mobil, og i dag supplerer CNC-bearbejdningscentre værkstedet i serieproduktionen. Princippet har været det samme i over to århundreder: et roterende skæreblad og et præcist ført emne.