Алмазные фрезы

Алмазные фрезы – расходный инструмент для обработки плоской поверхности с гранями, включающими элементы алмазов различного размера. Отличаются большим разнообразием форм, которые зависят от предназначения, вида обрабатываемого материала и метода изготовления.

Алмазная фреза состоит из тела вращения и расположенных на нем зубьев. Для изготовления режущей части используется прошедшая предварительную подготовку алмазная крошка, входящая в состав связующего, состоящего из сплавов железа, никеля, бронзы, кобальта и других металлов. Этот составной материал делает алмазные фрезы одним из наиболее износостойких и эффективных инструментов.

Использование алмазных фрез

Отличные показатели жесткости и прочности, высокая износостойкость, длительный срок использования и другие преимущества делают алмазные фрезы одним из лучших инструментов, применяемых для обработки различных материалов. Кроме того, работа такими метизами не сопровождается обычным уровнем шума и вибрацией.

Алмазные фрезы применяются во многих сферах деятельности: строительстве, металлообработке, обработке дерева и даже косметологии – выпускаются фрезы с алмазным покрытием, предназначенные для маникюра.

В зависимости от формы, технических характеристик и других показателей, алмазными фрезами могут обрабатываться:

• камень (гранит, мрамор, доломит, известняк, песчаник, габбро, базальт);
• металл, в том числе и цветной;
• стекло, кварц, керамика, сеталл, феррит;
• древесина, МДФ, фанера, ДВП, ДСП, HPL;
• бетон, железобетон;
• пластик с покрытием из меламина, ламината, ПВХ.

Высокая теплопроводность, позволяет применять алмазные фрезы для обработки материалов, имеющих высокую абразивность. При такой работе у фрез из иных материалов режущая кромка быстро выгорает, а срок службы между переточками у алмазного инструмента в пятьдесят раз выше.

Соотношение эффективности использования фрез из твердых сплавов и алмазных фрез можно увидеть в таблице:

Тип инструмента	Режущая грань из твердого сплава (ТСТ), п.м.	Режущая грань из алмаза п.м.	Соотношение
Концевые фрезы с прямыми режущими гранями	3 000	50 000	17 : 1
Концевые фрезы с профильными режущими гранями	2 500	40 000	16 : 1
Дробительные фрезы ("дробилки")	25 000	400 000	16 : 1
Шипорезные фрезы для "сращивания"	6 000	350 000	58 : 1
Пазовальные фрезы	20 000	1 300 000	65 : 1

Изготавливаются малые алмазные фрезы, предназначенные для скульптурных работ с каминами, вазами, фонтанами и другими изделиями из мягких типов камня.

С помощью фрез производится фрезерование, шлифование, обработка торцов и кромок, фугование, профилирование и форматирование материалов.

Оборудование на которым работают алмазные фрезы

Инструмент используется как для ручного электроинструмента, так и на различных фрезеровальных станках.

Мозаично-шлифовальные машины

При укладке бетонных полов применяются мозаично-шлифовальных машины серий СО, PMP, GM и Schwamborn с алмазными фрезами, при этом у каждой машины своя конструкция траверсы, определяющая вид расходного инструмента.

У фрез для мозаично-шлифовальных машин несколько плоских цилиндрических сегментов, позволяющих с высокой скоростью обрабатывать поверхности бетонных, мраморных или гранитных полов. Форма сегментов и их расположение позволяют выдерживать повышенные нагрузки от трения и ударов и позволяют отводить из зоны обработки шлам.

В зависимости от вида работ каждая фреза имеет свой номер:

• №0 – финишная шлифовка выровненной поверхности, снятие ослабленных бетонных слоев, краски, лака и молочка;
• №00 – быстрое снятие больших припусков и неровностей, обдирка поверхностей, предназначенных под нанесение покрытий, для которых требуется хорошая адгезия;
• №000 – грубые работы по удалению крупных неровностей и полимерных покрытий;
• №S0 – съем припусков среднего размера;
• №1 – выглаживание бетонных и каменных поверхностей;
• №2 – первый этап лощения;
• №3 – второй этап лощения;
• №4 – полировка.

Каждый из видов фрез используется с применением различных технологий, так №0, №00 и №00 эксплуатируются сухим способом, а для других номеров требуется мокрый способ обработки.

Характеристики и предназначение алмазных фрез для шлифовально-мозаичным машин:

GFB 4

Зернистость	Глубина царапин	Размер сегмента ДхШхВ, мм	Ресурс, м²	Назначение
40/28	0,03	40 x 12,5 x 6,4	500	Бетоны всех марок
Применение: на втором этапе лощения поверхности
Качество поверхности: абсолютно гладкий матовый пол, подготовленный к дальнейшей полировке

GFB 3

Зернистость	Глубина царапин	Размер сегмента ДхШхВ, мм	Ресурс, м²	Назначение
80/60	0,05	40 x 12,5 x 6,4	500	Бетоны всех марок
Применение: на втором этапе лощения поверхности
Качество поверхности: гладкий, подготовленный ко второму этапу лощения пол

GFB 2

Зернистость	Глубина царапин	Размер сегмента ДхШхВ, мм	Ресурс, м²	Назначение
125/100	0,08	40 x 12,5 x 6,4	500	Бетоны марки М100 - 450
Применение: на последнем этапе шлифования поверхности
Качество поверхности: гладкий, ровный пол

GFB 1

Зернистость	Глубина царапин	Размер сегмента ДхШхВ, мм	Ресурс, м²	Назначение
315/250	0,02	40 x 12,5 x 6,4	600	Бетоны марки М100 - 350
Применение: для выглаживания поверхности
Качество поверхности: ровный пол с небольшой шероховатостью

GFB 0

Зернистость	Глубина царапин	Размер сегмента ДхШхВ, мм	Ресурс, м²	Назначение
630/315	0,32	40 x 12,5 x 6,4	1000	Бетоны марки М100 - 350
Применение: шлифование поверхности для снятия "молочка" и ослабленных слоёв бетона
Качество поверхности: отшлифованный, относительно ровный пол

GFB SO

Зернистость	Глубина царапин	Размер сегмента ДхШхВ, мм	Ресурс, м²	Назначение
800/600	0,47	40 x 12,5 x 6,4	1400	Бетоны марки М100 - 350
Применение: шлифование поверхности для снятия "молочка" и ослабленных слоёв бетона
Качество поверхности: отшлифованный, относительно ровный пол

GFB OO

Зернистость	Глубина царапин	Размер сегмента ДхШхВ, мм	Ресурс, м²	Назначение
1600/1250	0,95	40 x 12,5 x 6,4	1800	Бетоны марки М100 - 350
Применение: для грубого и агрессивного съёма и выравнивания поверхности
Качество поверхности: выровненный пол, для нанесения покрытий, требующих высокой адгезии

GFB OOO

Зернистость	Глубина царапин	Размер сегмента ДхШхВ, мм	Ресурс, м²	Назначение
кластерная система расположения алмазов	0,32	20 x 20 x 8	2500	Высокомарочные поверхности M350 и выше
Применение: для обработки поверхности высокой прочности (марочности), для быстрого снятия старых цементно-полимерных клеёв и упрочнённых слоёв бетона
Качество поверхности: гладкий, ровный пол

Ручной электроинструмент

Фрезы для ручного электроинструмента предназначены для работы с углошфлифовальными машинами (болгарками). Отличие от иных фрез в том, что все эти изделия не нуждаются в постоянном охлаждении во время работы, а обладают свойствами самоохлаждения. Выпускаются и фрезы для УШМ, корпус которых выполнен таким образом, что жидкость находится в нем и постоянно циркулирует, однако они очень дороги, а их эффективность находится под вопросом.

Торцевые фрезы для УШМ – оптимальный инструмент для обдирки и шлифовки кирпичных, цементных, бетонных и каменных поверхностей. Используют их при обработке бордюров, прочной тротуарной плитки, гранита и мрамора. Преимущества алмазных фрез для ручного инструмента:

• компактность – болгарки можно применять в труднодоступных местах;
• обработка поверхностей, находящихся в любом положении – неважно, горизонтально или вертикально расположена обрабатываемая плоскость;
• свобода перемещения – не требуется переноса тяжелых и массивных станков.

Поочередно используя торцевые фрезы различной зернистости можно выполнять практически любую работу: от грубого выравнивания до полировки и зеркальной шлифовки.

Станки с ЧПУ

Станки с ЧПУ используют концевые фрезы – инструмент, имеющий хвостовик. Фреза может быть фасонной, цилиндрической, пазовой, угловой и т.д. С их помощью проводится форматная обработка, пазование, обдирка изделий из камня, древесины, металла.

По виду режущей кромки алмазные фрезы разделяются на несколько типов:

• с распределенной кромкой – обладают высоким ресурсом и используются в производстве одинаковых изделий крупными партиями;
• с прямолинейной кромкой;
• со спиральной кромкой.

Одно из основных различий фрез для ЧПУ – высота алмазной напайки, от которой зависит количество переточек:

• 6-7 переточек при высоте 4,5мм;
• 10-12 переточек при высоте 6,0мм.

Еще одна особенность, которую необходимо учитывать – направление отвода стружки. При использовании матричных столов (когда между ним и заготовкой нет зазора) большая часть стружки должна направляться вверх, а при консольном креплении заготовки, поток стружки должен быть направлен вниз. Иначе фреза будет перегреваться и раньше выходить из строя.

Профильные алмазные фрезы выпускаются в 4 типоразмерах: XS, S, M, L. Благодаря их использованию может проводиться нестинг – различные операции (раскрой, профилирования, сверление) на одном станке позволяют сокращать время работы и финансовые затраты.

Подбор фрез для ЧПУ происходит с учетом техпроцесса, допустимой скорости подачи, обрабатываемого материала и других условий работы. Для работ на горизонтальных фрезерных станках используются инструменты цилиндрической формы, для горизонтальных устройств используются торцевые фрезы. Если необходимо обрабатывать взаимно перпендикулярные плоскости или требуется углубление пазов, контурных выемок или уступов, выбираются прорезные фрезы или пазовы. Для углубления с осевой подачей применяются шпононые фрезы.

Некоторые примеры фрез различных серий, предназначенных для использования на станках с ЧПУ:

Алмазная фреза артикул EC1
Концевая алмазная фреза с прямыми режущими ножами Z=1.

Алмазные фрезы серии DPD01D, PD01MD
Фрезы прямые с разнесенными пластинами из алмаза и торцевым зубом НМ (эконом вариант).

Алмазные фрезы серии DPD02D
Фреза спиральная с разнесенными пластинами и торцевым зубом из твердого сплава.

Алмазные фрезы серии DPD03D
Фреза прямая с разнесенными пластинами и торцевым зубом из твердого сплава.

Алмазные фрезы серии PD03MD, ECX
Фрезы спиральные с пластинами из алмаза.

Алмазная фреза артикул EC3E
Фреза спиральная Z=1+1 с пластинами из алмаза и торцевым зубом HM.

Малогабаритные кромкошлифовальные машины – кантофрезеры

При помощи алмазных фрез для кантофрезеров обрабатываются торцы и профили каменных, кирпичных или бетонных изделий. С их помощью можно получить кромки различной геометрической формы. Плавность и чистота реза обеспечивается подачей воды, а низкий центр тяжести машины с основанием на роликах помогает без труда перемещать ее по обрабатываемой поверхности.

Кантофрезеры используются при изготовлении столешниц, ступеней, подоконников, иных фигурных изделий. Выбор фрезы определяет форму получаемого профиля.

Возможные формы профиля:

Для более рационального использования алмазных фрез углы кромок перед этим срезаются ручным фаскорезом или болгаркой.

В зависимости от предназначения алмазные фрезы выпускаются в виде нескольких различных форм.

Профильные (кромочные) фрезы

Кромочные (профильные) фрезы предназначены для обработки кромок каменных, деревянных, металлических и других изделий. Профильные (или фигурные) фрезы используются для создания гладких профилей определенной формы.

Кроме лезвия в конструкцию фрезы входит подшипник, который не позволяет инструменту погружаться в материал на большую, чем требуется, глубину. Это так же позволяет не использовать направляющие, что уменьшает требования к оборудованию и облегчает процесс фрезирования. Еще одно отличие от других фрез – профиль определенного рисунка, позволяющий получить необходимую геометрическую форму. Для простых кромок применяются фальцевые, галтельные, четверные и калевочные фрезы.

Пальчиковые фрезы

Пальчиковые фрезы – концевой фрезеровочный инструмент, предназначенный для использования на станках с верхним расположением шпинделя, обрабатывающих центрах ЧПУ, ручных фрезерных машинах. Отличаются различным исполнением (индустриальным, промышленным, эконом) и высочайшей производительностью. В сравнении с профильными фрезами легко ремонтируются.

Выпускаются пальчиковые фрезы повышенной и нормальной точности. Для нормальной точности характерны конусность не больше 0,04мм и торцевое биение 0,03мм. Для повышенной оба параметра равны 0,02мм. Предельное отклонения угла заточки не превышает 2°.

Пальчиковые фрезы используются для снятия больших объемов поверхностей, придания необходимой формы, обработке сложных геометрических форм и труднодоступных мест, при художественной резьбе. При работе с пальчиковыми алмазными фрезами не допускается ударных нагрузок на алмазный слой.

Торцевые фрезы

Алмазные торцевые фрезы используются с углошлифовальными машинами. Представляют собой основу из металла с нанесенным алмазным абразивом. В некоторых изделиях основа может изготавливаться из органики, пластика или резины. Каждый из материалов имеет свои достоинства и недостатки. Так при самой большой прочности металлическая основа имеет и самый большой вес, а у органических основ меньшая цена, но наименьший ресурс использования.

Шлифовка материала алмазными торцовыми фрезами производится в несколько этапов, для каждого из которых предназначен расходный инструмент со своим номером. Поэтому для полного цикла работ желательно иметь комплект из шести номеров. Эксплуатация желательна с применением водяного охлаждения.

Характеристики и область использования во многом зависят от материала основы фрезы:

• металлические применяются для грубой первичной обработки, в случаях, когда необходимо снять большой объем материала;
• органические основы не подходят для больших объемов работ, так как имеют малый ресурс;
• пластик и резина имеют ресурс в 15 раз больший, чем у органики, что важно при обработке большого объема прочного материала.

Торцевые фрезы обрабатывают высокотвердые материалы, выполняют работу по грубой обдирке и шлифовке мраморных, бетонных, кирпичных и гранитных поверхностей.

Чашечные фрезы

Основная область использования чашечных фрез – работа с мозаично-шлифовальными машинами. Выпускаются как в форме чаш, так и как «франкфуррты» (трапециевидные фрезы) или треугольники, используются для удаления неровностей и шлифования поверхностей при монолитном строительстве, бетонных полов, полов из натурального камня. По возможности применяются с водяным охлаждением, а для обработки «свежего» покрытия выбираются инструменты со связкой высокой степени твердости.

Кроме того, выпускаются и алмазные чашечные фрезы для обработки древесины и металла. Они отличаются меньшими размерами.

Количество заточек

На стоимость алмазной фрезы влияет толщина алмазных пластин, от которой зависит ресурс инструмента. Есть фрезы эконом-класса, которые заточке и восстановлению не поддаются, а есть изделия на 2-3, 5-7 и даже на 15 заточек.

Зернистость фрез

Чаще всего производители, для удобства покупателей, обозначают зернистость инструмента цветом:

• черный цвет – алмазные частицы очень крупного размера;
• голубой цвет – средняя зернистость;
• зеленый цвет – высокий показатель абразивности;
• красный цвет – мелкая зернистость;
• желтый цвет – наименьшая зернистость алмазных сегментов.

Диаметр хвостовика

Этот показатель определяет совместимость цанги рабочего электроинструмента и фрезы. Эти цифры должны совпадать, иначе работа будет невозможна. Диаметр указывается в сантиметрах или дюймах, что так же должно учитываться.

Методы изготовления

Алмазные фрезы, даже предназначенные для обработки одинаковых материалов различаются по способу изготовления – алмазные сегменты могут закрепляться на основе фрезы различными способами. В результате выпускаются фрезы:

• спеченные;
• напайные;
• гальванические;
• изготовленные методом вакуумного спекания.

В зависимости от используемого при производстве способа зависит степень закрепленности алмазного зерна на фрезе, что влияет на ресурс эксплуатации. Кроме того, начинают распространяться и иные методы закрепления сегментов, отличающиеся повышенным качеством: электроразрядное спекание, селективное лазерное спекание, сверхзвуковое газопламенное напыление, холодное газодинамическое напыление, вакуумная пропитка. Однако, несмотря на высокие характеристики получаемых фрез, эти метода пока не слишком распространены.