Fräsen in der Holzbearbeitung

Definition und Erklärung der Fertigungstechnik

Fräsen ist das Austragen beliebiger Konturen von einem stehenden Werkstück. Es zählt zu den zerspanenden Bearbeitungsverfahren. Das Fräsen ist ein Räumverfahren, welches zur Formgebung von Werkstücken eingesetzt wird.

Das Fräsen ist ein Bearbeitungsverfahren mit vielen Möglichkeiten. Lesen Sie in diesem Artikel, wie das Fräsen funktioniert und was Sie dafür benötigen. Außerdem erfahren Sie von uns die technischen Grundlagen und Methoden, die beim Fräsen von Holz eingesetzt werden.

Bedeutung: Fräsen einfach erklärt

Das Fräsen ist ein zerspanender und formgebender Bearbeitungsprozess. Es kann für alle festen Werkstoffe eingesetzt werden. Das Fräsen von Holz zeichnet sich durch besonders einfache und leicht zu bedienende Geräte aus. Damit unterscheidet es sich erheblich vom Metallfräsen. Beim Fräsen werden beliebige Konturen aus einem Werkstück ausgetragen. Das können die umlaufenden Konturen sein. Ebenso wird mit Fräsen das Eintragen von Nuten, Stufen, Taschen oder Lochmuster bezeichnet. Darüber hinaus eignen sich Fräsmaschinen auch zum Einebnen gewellter oder rissiger Oberflächen. Das macht dieses Bearbeitungsverfahren besonders vielseitig.

Welche Arten des Fräsens gibt es in der Holzbearbeitung?

Es gibt zahlreiche Arten des Fräsens. Man unterscheidet nach Laufrichtung, Art des Werkstoffs oder nach der Form, die man austragen möchte. Ein großer Streitfall ist dabei immer wieder die Frage nach der Laufrichtung. Hier stehen dir das Gleichlauf- und das Gegenlauffräsen zur Auswahl.

Fräsverfahren Übersicht

Fräsen wird bei Metall wie bei Holz in manuelle und CNC-Verfahren unterschieden. Manuelles Fräsen ist das Führen des Werkstücks oder des Fräsers per Hand. Beim CNC-Fräsen wird das Werkstück eingespannt und über ein automatisches Führungssystem bearbeitet. Für Heimwerker kommt in der Regel nur das manuelle Fräsen in Betracht.

Die manuellen Fräsverfahren kann man weiter in Freihand-Fräsen und in Vorrichtungs-Fräsen unterscheiden. Beim Freihandfräsen wird der Fräser oder das Werkstück freihändig durch das Material geführt. Dazu stehen Tischfräsen oder Oberfräsen zur Verfügung. Für das Vorrichtungs-Fräsen benötigt man die namensgebende Fräsvorrichtung. Damit stehen dem Benutzer eine ganze Reihe weiterer Bearbeitungsmöglichkeiten offen. Mit der Fräsvorrichtung können Sie folgende Fräsverfahren sicher und mit guten Ergebnissen durchführen:

Fräsverfahren nach Laufrichtung

Bei der Einteilung der Fräsverfahren nach Laufrichtung schaut man auf den Vorschub im Vergleich zur Drehrichtung des Fräsers. Dreht sich der Fräser am Bearbeitungspunkt in die gleiche Richtung wie der Vorschub, spricht man von Gleichlauffräsen. Bewegt sich der Vorschub der Drehrichtung entgegen, spricht man von Gegenlauffräsen. Von Gleichlauffräsen möchten wir dir hier gleich zu Beginn abraten. Es kann besonders für ungeübte Heimwerker schnell gefährlich werden.

Gegenlauffräsen

Gegenlauffräsen ist das Bearbeiten einer Holzkante entgegen der Drehrichtung des Fräskopfes. Der Vorschub ist gut mit der Hand kontrollierbar. Der Abtrag ist schnell und groß. Einen Nachteil gibt es: Die Kante kann beim Gegenlauffräsen leicht splittern.

Gleichlauffräsen

Der Vorteil beim Gleichlauffräsen ist die glattere Kante. Dagegen spricht, dass die Handführung bei diesem Fräsverfahren wesentlich schwieriger ist. Der Fräser möchte ständig das Werkstück wegschleudern. Dabei läuft der Bediener Gefahr, in den rotierenden Fräskopf zu greifen. Wir können dieses Fräsverfahren daher nicht empfehlen. Besser ist es, die Kontur im Gegenlauf auszufräsen und anschließend glatt zu schleifen.

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Technische Grundlagen des Fräsens

Für das Fräsen ist eine Fräsmaschine erforderlich. Die einfachste Form der Holzfräsmaschine ist die Oberfräse. Sie besteht aus einem leistungsstarken Motor, der sowohl ein hohes Drehmoment wie eine hohe Drehzahl erreicht. Die Oberfräse ist mit einem Spannfutter ausgestattet. Dieses lässt sich mit unterschiedlichen Fräsertypen ausstatten. Oberfräsen sind darüber hinaus gute Grundmaschinen für Tischfräsen oder Fräsvorrichtungen.

Schnittbreite

Die Schnittbreite gibt an, wie breit eine Nut wird, die mitten durch das Material führen soll. Die Schnittbreite ist minimal größer als der Durchmesser des Fräskopfes.

Vorschubbewegung

Der Vorschub ist die Geschwindigkeit, mit welcher der Fräser in das Material getaucht wird. Je härter das Material, breiter der Fräskopf und komplexer die Kontur ist, desto langsamer sollte der Vorschub gewählt werden.

Schnittgeschwindigkeit

Die Schnittgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit welcher der Fräser durch das Material geführt wird. Sie ist abhängig von folgenden Faktoren:

  • Härte des Grundmaterials
  • Breite des Fräskopfes
  • Drehgeschwindigkeit des Fräsers
  • anliegendes Drehmoment an Fräser
  • Vorschubgeschwindigkeit.

Es ist sehr wichtig, vorher genau zu wissen, wie man eine Maschine einstellen und führen muss. Sicherheitshalber sollten Sie etwas langsamer vorgehen. Ein zu starker Vorschub oder ein zu hohe Drehgeschwindigkeit des Fräsers können Schäden an der Maschine und am Produkt verursachen.

Fräswerkzeuge beim Holz fräsen

Das wichtigste Werkzeug beim Holzfräsen ist der Fräskopf. Dieser ist austauschbar. Es stehen Hunderte verschiedener Designs und Typen an Fräsköpfen zur Auswahl. Hier sind dazu einige Beispiele:

  • Profilfräser
  • Fasefräser
  • Abrundfräser
  • Bündigfräser
  • Nutfräser
  • V-Nutfräser
  • Schriftenfräser
  • Schlichtfräser
  • Schruppfräser
  • Scheibennutfräser
  • Falzfräser
  • Fingerfräser
  • Bohrfräser
  • Fräser mit Wechselplatten
  • Fräser mit Wechselschneiden

Zum sicheren und professionellen Umgang mit der Holzfräse gehört auch, für jede Arbeit den passenden Fräser zu wählen. Das führt zu den besten Ergebnissen und gefährdet Bediener, Produkt und Werkzeuge am wenigsten.

Verwendete Fräswerkstoffe

Holzbearbeitungsmaschinen können nur vergleichsweise weiche Werkstoffe zuverlässig bearbeiten. Für Metallprodukte oder Mineralien stehen gesonderte Maschinen zur Auswahl. Diese sind zwar technisch ähnlich, sie sind jedoch auf andere Werkstoffe ausgerichtet. Das Fräsen mit einer Holzfräsmaschine, insbesondere bei der manuellen Bearbeitung, ist deshalb auf Holz und homogene Kunststoffe beschränkt. Neben Vollholz lassen sich auch Spanplatten, Sperrholztafeln oder Leimbinder mit Holzfräsen gut bearbeiten.

Übersicht Werkstoffe:

  • Aluminium
  • Aluminiumguss
  • Bronze
  • GFK
  • Holz
  • Holzwerkstoffe
  • Verbundwerkstoffe
  • Messing
  • Silber
  • Kunststoff

Fräsen in Holzverarbeitenden Berufen

Das Fräsen ist neben dem Drehen bzw. Drechseln das wichtigste Bearbeitungsverfahren in der Holzverarbeitung nach dem Sägen. Es gibt einem Produkt erst die Form oder bereitet es für die weitere Verarbeitung vor. Dem entsprechend sind Fräsen bei praktisch allen Holz verarbeitenden Berufen im Einsatz. Dazu zählen folgende Gewerke:

  • Tischler / Möbelschreiner
  • Zimmerleute
  • Spielzeugmacher
  • Bootsbauer
  • Instrumentenbauer
  • Treppenbauer
  • Raumausstatter

und viele mehr. In der Zimmermannskunst gewinnen Fräsen eine immer größere Bedeutung. Sie ermöglichen es, präzise Zapfen und Löcher in Balken einzubringen. Damit wird die traditionelle Kunst des Fachwerkbaus ohne Winkel und Nägel wieder lebendig. Gleichgültig, ob eine feine Intarsie in eine Schranktür eingebracht oder eine Baumscheibe planiert werden soll – die Fräse ist mit ihren Variationen immer die beste Wahl für komplexe Aufgaben in der Holzverarbeitung.

Praktischen Anwendung: Was kann man fräsen?

Das Fräsen, insbesondere das Arbeiten mit einer Fräsvorrichtung, ist ein vielseitiges Betätigungsfeld. Mithilfe dieser einfachen aber leistungsstarken Arbeitsmittel kann auch ein Laie schnell zu guten Ergebnissen kommen. Typische Fräsanwendungen sind folgende:

  • Planfräsen
  • Formatfräsen
  • Profilfräsen / Profilieren
  • Strukturfräsen
  • Nutfräsen

Das Planfräsen ist das Egalisieren einer Oberfläche. Mithilfe der Fräsvorrichtung bekommt auch ein Anfänger eine raues Holzstück schön glatt. Besonders Vorteilhaft ist daran, dass mit sich mit der Fräsvorrichtung auch Baumscheiben glätten lassen. Das ist mit einer Abrichte nicht möglich, ohne sie dabei zu beschädigen.

Mit dem Formatfräsen wird ein Werkstück in die gewünschte Winkeligkeit gebracht. Das Ausfräsen von rechten Winkeln ist dabei besonders einfach. Mit ein wenig Geschick können Sie aber auch lernen, jeden beliebigen Winkel einzubringen.

Das Strukturfräsen ist die Bearbeitung des Werkstücks in der Fläche. Dazu gehören das Einbringen von Lochmustern, Taschen oder Aussparungen. Das Konturfräsen gelingt auf einer Fräsvorrichtung besonders einfach und präzise.

Geschichtliche Hintergründe des Fräsens

Das Fräsen hat in der Holzbearbeitung eine lange Tradition. Schon die Steinzeitmenschen fertigten aus Knochen Bohrer, mit denen sie Löcher in Holz einbringen konnten. Zusammen mit etwas Sand und einem Bogen konnten unsere Urahnen mit diesen einfachen Mitteln schon erstaunliche Kunstwerke erschaffen. Die einfache Bearbeitung von Holz hat die Fräskunst über die Generationen immer weiter entwickeln lassen. Als die ersten Schiffe und Holzmöbel gebaut wurden, erlebte auch die Werkzeugentwicklung immer weitere Schübe. China, Indien und Japan traten schon früh mit einer erlesenen Handwerkskunst hervor. Dort wurde zwar vorwiegend mit Messern, Meißeln, Beiteln und Sägen gearbeitet. Doch auch die Fräskunst kam bereits im mittelalterlichen Asien zum Einsatz. Spätestens mit der industriellen Revolution wurden die Verfahren entwickelt, die wir heute kennen. Diese wurden anschließend auf die Metallbearbeitung adaptiert. So wurde das Fräsen zu einem der Impulsgeber für die Präzisionsfertigung von heute.

Holzbearbeitungsmaschinen