Individuelles CNC-Fräsen

Fräsen und Drehen sind komplementäre Verfahren, die zusammen den Großteil der Zerspanung abdecken.

Beim Fräsen bleibt das Werkstück stationär und das Schneidwerkzeug rotiert. Am besten für Teile mit prismatischer Geometrie: ebene Flächen, Taschen, Nuten und komplexe 3D-Oberflächen. Vertikale und horizontale Bearbeitungszentren sind die Standardplattformen.

Beim Drehen rotiert das Werkstück gegen ein stationäres Werkzeug. Ideal für zylindrische Teile: Wellen, Buchsen, Stangen und Gewindekomponenten. Drehmaschinen und Langdrehautomaten sind die Standardplattformen.

Viele Serienteile nutzen beide Verfahren. Eine Welle mit Passfeder wird für den zylindrischen Durchmesser gedreht und anschließend für die Passfeder gefräst. Unsere Fabrik betreibt beide Prozesse in koordinierten Zellen, sodass Hybridteile während der Oberflächenbehandlung auf demselben Laufzettel bleiben.

CNC-Fräsen deckt die größte Materialvielfalt aller subtraktiven Verfahren ab.

Aluminiumlegierungen (6061, 7075, 2024, 6063, 5052) sind die Standardwahl für Luftfahrt, Elektronik und Konsumgüterteile. Bearbeitung mit 300 bis 600 m/min mit Hartmetallwerkzeugen.

Stahllegierungen (304, 316, 416 Edelstahl; 4140, 4340 Werkzeugstähle; 1018, 1045, Q235 Baustahl) decken Anforderungen an Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Härte ab. Die Kaltverfestigung bei Edelstahl 316 erfordert kontrollierte Vorschubgeschwindigkeiten.

Zu den Sondermetallen gehören Titan Grade 5 (Ti-6Al-4V), Messing C36000, Kupfer C11000 und Nickel-Superlegierungen (Inconel 718, Monel 400). Titan- und Nickellegierungen erfordern aufgrund ihrer geringen Wärmeleitfähigkeit langsamere Schnittgeschwindigkeiten und spezielle Werkzeuge.

Technische Kunststoffe umfassen PEEK, POM (Delrin), Nylon, PC, ABS, PMMA, PVC und PP. Kunststoffe erfordern kontrollierte Vorschübe, um ein Schmelzen durch Wärmeentwicklung zu vermeiden.

Die Materialauswahl sollte zur mechanischen Belastung, Betriebsumgebung und zum Kostenziel des Teils passen. Unsere DFM-Analyse kann die beste Sorte empfehlen, bevor die Programmierung beginnt.

Die Toleranz hängt von der Maschinenklasse, der Werkzeugauswahl und davon ab, ob das Bauteil nachbearbeitet oder geschliffen wird.

Allgemeintoleranzen richten sich nach ISO 2768; die Standardtoleranz beträgt ±0,05 mm. Dies deckt die meisten kommerziellen Teile ab.

Enge Toleranzen halten typisch ±0,05 mm und ±0,02 mm bei 5-Achs-Programmen mit präzisionsgeschliffenen Werkzeugen und thermisch kontrollierten Maschinen. Unsere Linearlaser-Interferometer-Kalibrierung liefert ±0,005 mm pro 300 mm Verfahrweg.

Die Oberflächengüte reicht von 3,2 µm Ra (Standard-Schrupp- und Schlichtbahnen) bis hinunter zu 0,8 µm Ra (Präzisionsschlichten mit kleineren Zustellungen und kontrollierten Vorschüben). Hochglanz unter 0,4 µm erfordert einen zusätzlichen Poliergang.

Kennzeichnen Sie kritische Maße auf Ihrer Zeichnung, damit sie vor Beginn der Programmierung auf machbare Toleranzen geprüft werden können. Eine Übertolerierung jedes Maßes treibt die Kosten in die Höhe, ohne die Teileleistung zu verbessern.

Unser Arbeitsbereich reicht bis 3000 mm Länge auf den größten Portalfräsmaschinen. Größere Teile können geteilt und gefügt werden, wenn die Anwendung es zulässt.

Mittlere Teile bis 1.000 × 600 × 500 mm laufen auf Produktions-VMCs mit 40er-Steilkegel-Spindeln. Hier landet die Mehrheit der kommerziellen Fräsprogramme.

Kleine Präzisionsteile unter 200 × 200 × 100 mm laufen auf Hochgeschwindigkeitsspindeln mit 12.000 bis 20.000 U/min für feine Strukturen in Aluminium und Messing.

5-Achs-Arbeitsräume sind aufgrund der B- und C-Achsen-Mechanismen typischerweise kleiner als 3-Achs, aber die größten 5-Achs-Zentren in unserer Zelle bewältigen 800 × 800 × 600 mm mit voller simultaner Bewegung.

CNC-Fräsen punktet bei Toleranz, Oberflächenbeschaffenheit und Materialfestigkeit. 3D-Druck punktet bei komplexen Innenkonturen und kleinen Stückzahlen.

Wählen Sie CNC-Fräsen, wenn eine Toleranz unter ±0,1 mm erforderlich ist, eine Oberflächengüte unter 3,2 µm Ra auf großen Flächen benötigt wird oder das Material eine Knetlegierung sein muss (6061 Aluminium, 304 Edelstahl, Ti6Al4V Stangenmaterial), deren mechanische Eigenschaften sich von der 3D-druckbaren Version unterscheiden.

Wählen Sie 3D-Druck, wenn das Teil interne Kanäle, Gitterstrukturen oder organische Geometrien aufweist, die CNC nicht erreichen kann, oder wenn die Stückzahl 1 bis 10 Teile beträgt und Rüst- und Programmierkosten dominieren.

Viele Projekte nutzen hybride Fertigung: 3D-Druck der komplexen Grundgeometrie, anschließend CNC-Fräsen der kritischen Passflächen. Unser Engineering-Team kann während der DFM-Analyse die richtige Aufteilung empfehlen.

Ja. Die meisten Produktionsprogramme umfassen mindestens einen Nachbearbeitungsschritt.

Eloxieren ist bei Aluminiumteilen Standard für Korrosions- und Verschleißschutz. Eloxieren nach Typ II trägt 5 bis 25 µm auf; Harteloxieren nach Typ III trägt 25 bis 75 µm für stark beanspruchte Anwendungen auf.

Pulverbeschichtung ist Standard bei Stahlteilen für den Außenbereich oder Umgebungen mit hoher Salzbelastung. Pulverbeschichtung bietet 500 bis 1.000 Stunden Salzsprühbeständigkeit bei 60 bis 120 μm Schichtdicke.

Passivierung ist bei Edelstahlteilen für Medizin- und Lebensmittelanwendungen erforderlich, um freies Eisen zu entfernen und die Chromoxidschicht wiederherzustellen (ASTM A967).

Galvanisches Beschichten fügt glänzendes Chrom, Nickel, Zink oder Zinn für optische und funktionale Oberflächen auf Stahl und Messing hinzu. Die Beschichtung erhöht die Teilemaße um 5 bis 30 µm.

Polieren bis Ra 0,2 bis 0,8 μm ist für optische Flächen, Dichtflächen und Spiegeloberflächen verfügbar. Geben Sie in der Zeichnung an, welche Flächen poliert werden sollen, da es sich um eine manuelle Bearbeitung handelt.

Legen Sie die Anforderungen an die Oberflächenbehandlung während der DFM-Analyse fest, da sie häufig die Materialauswahl und die Maßtoleranz beeinflussen.

Die kundenspezifische Befestigungselementproduktion umfasst eine Reihe von Verfahren, die Draht oder Stangenmaterial in fertige Teile umwandeln. Hier sind die wichtigsten Verfahren, die bei den meisten Full-Service-Herstellern von Befestigungselementen verfügbar sind.

1. Kaltumformung: Progressivwerkzeuge formen Kopf, Schaft und Aussparungen aus einem Drahtzuschnitt. Das wirtschaftlichste Verfahren für Stückzahlen über 10.000 Stück. Durchmesserbereich 1,5 bis 25 mm.

2. CNC-Drehen: Rotierendes Stangenmaterial wird mit Schneidwerkzeugen bearbeitet. Geeignet für Verbindungselemente mit komplexen Geometrien, ungewöhnlichen Gewindeformen oder engeren Toleranzen als beim Kaltstauchen möglich.

3. Langdrehen: Eine Variante des CNC-Drehens für kleine Durchmesser, lange oder präzise Teile. Wird für Miniaturbefestigungen und Medizinschrauben mit Toleranzen bis ±0,01 mm verwendet.

4. Gewindewalzen: Gehärtete Matrizen formen Gewinde durch Kaltumformung statt durch Schneiden. Gewalzte Gewinde sind stärker als geschnittene Gewinde und erzeugen keine Späne. Standardverfahren für hochfeste Verbindungselemente.

5. Wärmebehandlung: Härten, Anlassen, Einsatzhärten oder Induktionshärten erzeugt Verbindungselemente in den angegebenen Festigkeitsklassen (Grade 5, 8, Class 8.8, 10.9, 12.9).

6. Galvanisieren und Beschichten: Zink, Feuerverzinkung, chemisch Nickel, Brünierung, Dacromet und Verchromung, aufgebracht nach dem Gewindeschneiden. Bietet Korrosionsbeständigkeit und ein ansprechendes Aussehen.

7. Prüfung und Tests: Dimensionsprüfung mit CMM und Gewindelehren. Mechanische Prüfungen umfassen Zugfestigkeit, Härte und Drehmoment-Vorspannung. Salzsprühtest für beschichtete Verbindungselemente.

Ein Full-Service-Hersteller vereint diese Prozesse unter einem Dach, verkürzt die Lieferzeiten und beseitigt den Koordinationsaufwand bei der Verwaltung mehrerer Lieferanten.