Una fresa in metallo duro è un tipo di utensile industriale utilizzato per tagliare e modellare metalli e altri materiali solidi. Sebbene il suo aspetto sia simile a quello di una punta da trapano, una fresa a candela può tagliare in tutte le direzioni laterali e assialmente come una punta da trapano. Le frese sono spesso realizzate in metallo duro, chiamato anche carburo di tungsteno. Il carburo è un materiale molto duro e pesante che può tagliare il metallo senza rompersi o graffiarsi.
La fresa in metallo duro è uno dei diversi tipi di utensili di fresatura comunemente usati. Le frese a candela si distinguono dagli altri tipi perché hanno denti taglienti sia su un’estremità che sui lati. Le frese a candela hanno anche uno o più “flauti”, ovvero profonde scanalature elicoidali che corrono su e giù per la fresa.
La forma elicoidale delle scanalature offre due vantaggi. Innanzitutto, quando i denti tagliano il materiale, i trucioli vengono allontanati dalla superficie di taglio mediante la rotazione delle scanalature. In secondo luogo, la forma dell’elica riduce le vibrazioni e fornisce una finitura più lucida che se l’intero dente di taglio colpisse il materiale contemporaneamente.
A seconda del materiale che si sta fresando e di come deve essere eseguita la fresatura, esistono molti tipi di frese in metallo duro, con forme e geometrie diverse. Ad esempio, se il materiale da tagliare è un metallo duro come l’acciaio inossidabile, le scanalature poco profonde e un tagliente quadrato saranno ottimali. Con un metallo più morbido come l’alluminio, saranno vantaggiose scanalature più profonde con taglienti affilati.
L’acciaio ad alta velocità era la materia prima tradizionale per le frese a candela, ma la maggior parte è ora realizzata in carburo di tungsteno. Si tratta di un materiale altamente rigido ed estremamente resistente all’usura, che conferisce a una fresa in metallo duro una durata maggiore rispetto a una in acciaio. Alcune delle proprietà più impressionanti del carburo includono il suo alto punto di fusione, a 5,200 gradi Fahrenheit (2,870 gradi C). Misura anche da 8.5 a 9.0 su 10 sulla scala Mohs dell’imbracatura minerale. In confronto, l’acciaio temprato misura solo da sette a otto.
A causa della precisione richiesta nella sua fabbricazione, una fresa in metallo duro sarà solitamente realizzata da macchine computerizzate. All’interno della macchina, i mulini sono rettificati da mole abrasive montate su mandrini. Le ruote sono realizzate con diamante industriale, uno dei pochi materiali al mondo più duro del carburo di tungsteno. Le temperature in queste rettificatrici sono tenute a bada con lubrificanti ad alta pressione, che includono oli, emulsioni olio-acqua e talvolta acqua naturale.