Fresatura piana

Il disco di legno è troppo largo per la pialla, il piano del tavolo incollato si è deformato, il tagliere in legno di testa non dovrebbe nemmeno entrarci: per pezzi di questo tipo esiste la fresatura di spianatura: una fresatrice guidata asporta il materiale con passate sovrapposte fino a ottenere una superficie piana. Il procedimento è più lento della piallatura, ma funziona con pezzi su cui la pialla di spianatura e quella a spessore non riescono a lavorare.

Questo articolo spiega le nozioni di base: quando conviene ricorrere alla fresatura piana e quando invece è preferibile utilizzare la pialla, come è strutturato un dispositivo di fresatura piana, quali frese utilizzare e quali sono i fattori che influenzano la finitura superficiale e la sicurezza. Le istruzioni complete sono disponibili nell’articolo “Fresatura piana con la fresatrice verticale”; l’articolo di sintesi illustra come la fresatura piana si inserisca nel contesto delle altre tecniche di fresatura.

Fresatura piana di una tavola di legno con la fresatrice verticale

Indice

• Definizione
• Quando usare la fresatrice piana e quando la pialla?
• Nozioni tecniche di base sulla fresatura piana
  • Macchina
  • Utensile
  • Dispositivo di fresatura
  • Piano di lavoro
• Il procedimento, in linea di principio
• Quali materiali possono essere sottoposti a fresatura piana?
• Campi di applicazione della fresatura piana
• Cosa è importante nella fresatura piana
• Domande frequenti

Definizione: Che cos’è la fresatura piana?

La fresatura piana è il processo di fresatura che consente di ottenere superfici piane: un utensile rotante asporta materiale da una superficie irregolare, deformata o ruvida con passate sovrapposte, fino a renderla piana. Nella classificazione dei processi di fresatura, è uno dei processi di base: la fresa piana taglia principalmente con la sua faccia frontale e la superficie lavorata risulta perpendicolare all’asse di rotazione.

Quando in officina si parla di “fresatrice a piano”, solitamente non si intende un singolo attrezzo, bensì un sistema: una fresatrice verticale che viene guidata sul pezzo da lavorare tramite un dispositivo di guida. Il procedimento rimane lo stesso, indipendentemente dal fatto che la guida sia un carrello autocostruito, un sistema a binari acquistato o un programma CNC.

Quando usare la fresatrice piana e quando la pialla?

La piallatrice a filo e la piallatrice a spessore rimangono il modo più veloce per ottenere una superficie piana: una tavola viene lavorata in pochi secondi, mentre la fresatrice richiede molte passate per ottenere la stessa superficie. La fresatura piana non sostituisce quindi la piallatrice, ma interviene laddove questa non riesce a procedere:

• Troppo larghi: piani di tavolo incollati e assi che superano la larghezza della piallatrice.
• Superficie di appoggio non piana: zolle di terra e lastre fortemente deformate. La piallatrice a spessore necessita di una superficie inferiore piana come riferimento; nel caso del dispositivo di fresatura, il riferimento è costituito dalle guide, mentre il pezzo da lavorare viene semplicemente bloccato con dei cunei.
• Legno di testa: le superfici di legno di testa rappresentano un rischio nella piallatrice a spessore: le lame si impigliano nelle fibre verticali, all’uscita il bordo si scheggia e, se l’avanzamento è eccessivo, un pannello di legno di testa incollato può rompersi sotto i colpi delle lame. La fresatrice piana asporta la stessa superficie in strati sottili in modo controllato.
• Miscela di materiali: i riempitivi a base di resina epossidica e l’acrilico mettono a dura prova le lame delle piallatrici. La lavorazione con la fresatrice funziona, purché il tagliente sia affilato e l’avanzamento rapido, in modo che la resina venga asportata sotto forma di trucioli anziché spalmarsi.

La verità è questa: dopo la fresatura, la superficie presenta sottili segni di giunzione tra le passate; la levigatura è sempre necessaria. E chi vuole semplicemente levigare lastre già pronte, fa prima con la levigatura.

Nozioni tecniche di base sulla fresatura piana

Una fresatrice piana tipica è composta da quattro elementi:

• Fresatrice verticale
• utensile di ricambio adeguato (fresa a spianare)
• Dispositivo di fresatura con guida XY e meccanismo di immersione
• Tavolo da lavoro con dispositivi di serraggio

La gamma spazia dalle soluzioni per hobbisti con slitta di fresatura smontabile fino ai centri di lavorazione a controllo numerico (CNC): il principio è lo stesso in tutti i casi.

Macchina

La base è costituita da una fresatrice verticale con regolazione della velocità e pinza di serraggio adeguata – gli attacchi per gambo più comuni sono da 8, 10 e 12 mm. La regolazione della velocità non è solo una questione di comodità nella fresatura piana: maggiore è il diametro della fresa, minore è la velocità consentita – è vincolante la velocità massima indicata sull’utensile. E l’avanzamento deve essere adeguato: se una fresa gira ad alta velocità con un avanzamento insufficiente, il tagliente sfrega invece di tagliare – il risultato sono segni di bruciatura anziché trucioli.

Utensile

Per la fresatura piana si utilizzano frese con la larghezza di taglio più ampia possibile: solitamente hanno un diametro compreso tra 30 e 40 mm con due o tre taglienti in metallo duro. Esistono anche utensili fino a 50 mm di diametro, ma sono adatti solo a una fresatrice da tavolo potente con pinza da 12 mm e a un dispositivo stabile in grado di sopportare i trucioli di grandi dimensioni. Le frese con inserti intercambiabili presentano due vantaggi concreti nella fresatura piana: i taglienti non vengono riaffilati, ma ruotati o sostituiti; inoltre, se la fresa dovesse incontrare un’inclusione nel disco di un albero, il costo sarebbe limitato a un solo inserto invece che all’intero utensile. Le frese piane sono disponibili presso numerosi produttori, ad esempio ENT o Titman. Importante per la fresatrice a mano: l’utensile deve essere omologato per l’avanzamento manuale, riconoscibile dalla marcatura «MAN» secondo la norma EN 847-1.

Dispositivo di fresatura

Il dispositivo guida la macchina: due coppie di guide che fungono da guida XY, su cui scorre un carrello con meccanismo di immersione, all’interno del quale è alloggiata la fresatrice. In questo modo è possibile muovere la fresatrice in modo controllato su entrambi gli assi oppure bloccare un asse e fresare un bordo dritto lungo il fermo. L’offerta spazia dal carrello in multiplex autocostruito ai sistemi di guide smontabili, che una volta terminato il lavoro possono essere appesi alla parete per risparmiare spazio, fino a dispositivi come lo SlabMatrix di Sautershop – e nella fascia alta, il CNC svolge lo stesso compito in modo programmato.

Dispositivo di fresatura SlabMatrix sul tavolo elevatoreRUWI

Piano di lavoro

La cosa più importante è avere un tavolo stabile e piano: il pezzo da lavorare deve poggiare saldamente e non deve né oscillare né spostarsi durante la lavorazione – i morsetti e i fermi lo tengono ben saldo. Non è necessario che sia un tavolo acquistato: va bene anche un grande pannello da falegname appoggiato su cavalletti, purché sia piano e non cedi. Un piano di lavoro regolabile in altezza protegge la schiena durante i lunghi lavori di fresatura, poiché la piallatura avviene in posizione chinata sul pezzo.

Fresatura piana su un grande pannello da falegnameria con cavalletti

Suggerimento: il tavolo elevatore “RUWI ” ha una portata massima di 400 kg e porta il pezzo all’altezza di lavoro, garantendo una base stabile sia per il pezzo che per l’attrezzatura di fresatura.

Il procedimento, in linea di principio

L’articolo “Fresatura piana con la fresatrice verticale ” illustra l’intero processo con tutte le fasi; ecco il principio in breve: il pezzo viene allineato e bloccato con dei cunei finché non oscilla più, quindi fissato per evitare che scivoli. Nel caso di dischi di albero e legno di recupero, è consigliabile utilizzare preventivamente un metal detector: chiodi incastrati e residui di filo metallico potrebbero altrimenti danneggiare le lame. La fresatura viene eseguita con un avanzamento ridotto, in passate che si sovrappongono in modo netto e con un avanzamento uniforme; si conclude con una sottile passata di finitura. Successivamente, il pezzo viene capovolto e il secondo lato viene fresato parallelamente al primo; infine si procede alla levigatura.

Quali materiali possono essere sottoposti a fresatura piana?

Il caso principale è il legno massiccio: travi, assi, pannelli incollati, dischi di albero, superfici in legno di testa. I materiali in pannelli, come i pannelli truciolari o il compensato, escono già lisci dalla produzione: in questo caso basta levigarli e la fresatrice rimane nell’armadio. I materiali misti composti da legno e resina epossidica o acrilica possono essere fresati in piano, ma richiedono taglienti affilati e un avanzamento rapido: se la resina si riscalda, tende a lubrificare invece di asportare trucioli. E ancora una volta, attenzione alle inclusioni: la presenza di metallo nel legno danneggia qualsiasi tagliente – controllare preventivamente il legno vecchio e i dischi di albero.

Fresatura piana di una base per albero in legno massiccio

Campi di applicazione della fresatura piana

Una fresatrice piana può essere utilizzata in molte situazioni:

• Realizzazione di superfici piane: trasformare assi, travi e blocchi in legno massiccio in semilavorati, quando non è possibile utilizzare la pialla.
• Livellare irregolarità e sporgenze: dopo l’incollaggio, rimuovere su tutta la superficie le fughe sfalsate e i cordoni di colla.
• Tasche, incavi e rientranze: fresatura di alloggiamenti per lastre di vetro, accessori o lampade nella superficie – a rigor di termini non si tratta più di fresatura piana, ma viene eseguita con lo stesso dispositivo: l’avanzamento in profondità delimita la tasca, mentre la guida ne definisce il contorno.
• Formattazione dei bordi: fresatura di un bordo di riferimento rettilineo con l'asse bloccato. Se si desidera conferire un profilo al bordo, la fresatura di profili è il procedimento più indicato.
• Basi per alberi e taglieri in legno di testa: il campo d’applicazione della fresatura piana – piallare il legno di testa rimane rischioso, mentre con la fresatura si ottengono strati sottili, lisci e uniformi.

Fresatura di tasche, incavi e rientranze nella superficie

Cosa è importante nella fresatura piana

Durante la fresatura piana si generano in breve tempo grandi quantità di trucioli e polveri sottili – a maggior ragione in presenza di stucchi epossidici. È quindi necessario dotare la macchina di un sistema di aspirazione di classe M, oltre a occhiali protettivi e protezioni acustiche. Il numero di giri dipende dal diametro della fresa; è vincolante l’indicazione riportata sull’utensile – e nella fresatrice a mano devono essere utilizzate solo frese contrassegnate con la dicitura “MAN”. L’errore di qualità più comune è quello di lavorare troppo in una sola passata: chi mantiene l’avanzamento ridotto e sovrappone accuratamente le passate ottiene una superficie piana dopo la levigatura. Chi invece ha fretta ottiene ondulazioni, strappi e segni di bruciatura. Il motivo per cui affilatura, velocità di rotazione e avanzamento sono così strettamente correlati viene spiegato nell’articolo di approfondimento sui processi di fresatura.

Domande frequenti

Fresatura piana o ravvivatura: qual è la soluzione migliore in ogni caso?

Se il pezzo può essere lavorato con la piallatrice a filo e la piallatrice a spessore, quest’ultima è più veloce e garantisce immediatamente una superficie finita. La fresatura in piano entra in gioco quando il pezzo è troppo largo, troppo irregolare o è in legno di testa – oppure contiene inclusioni di resina che danneggiano le lame della piallatrice.

Posso passare i pannelli di testa attraverso la piallatrice a spessore?

È rischioso. Nel legno di cuore le fibre sono perpendicolari alla superficie: le lame si scheggiano, all’estremità del pannello il bordo si stacca e, se l’avanzamento è eccessivo, l’urto dell’albero portacoltelli può rompere un pannello incollato. Chi decide comunque di procedere, deve utilizzare lame appena affilate, un avanzamento di pochi decimi di millimetro e listelli di protezione incollati sui bordi di uscita; in questo caso, le lame a spirale sono più tolleranti rispetto a quelle a strisce. Per evitare questo rischio, è possibile ricorrere alla fresatrice piana o alla levigatrice.

Qual è il numero di giri necessario per una fresa a filo?

Maggiore è il diametro, minore è il numero di giri: sulla lama conta la velocità periferica. È vincolante il numero massimo di giri indicato sull’utensile; nel caso delle frese a spianare con diametro pari o superiore a 30 mm, ciò significa di norma: ridurre il numero di giri sulla fresatrice verticale.

Devo levigare dopo la fresatura piana?

Sì. Anche con una lavorazione accurata, rimangono visibili sottili transizioni tra le tracce di fresatura. Una levigatura con grana crescente permette di ottenere la superficie finale – ma a quel punto la rimozione della maggior parte del materiale è già stata effettuata.

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Le istruzioni passo dopo passo sono disponibili alla voce “Fresatura piana con la fresatrice verticale”. La panoramica sui processi di fresatura nella lavorazione del legno illustra le differenze tra la fresatura piana, la fresatura di profili, la fresatura di forme e la fresatura circolare; per lavori correlati, consulta anche: fresatura di profili, fresatura di scanalature nel legno e fresatura CNC.