CNC-Bearbeitung vs. Spritzguss

Zwei beliebte Methoden der Teileproduktion sind die CNC-Bearbeitung und das Kunststoffspritzgießen. Beide Methoden sind für eine Vielzahl von Branchen hilfreich, vom Gesundheitswesen bis zur Luftfahrt, aber sie sind grundlegend unterschiedliche Produktionsmittel.

Welche Methode Sie verwenden sollten, hängt letztendlich vom Umfang und den Spezifikationen Ihres Projekts ab. Einige wichtige Dinge, die bei der Auswahl einer Produktionsmethode zu berücksichtigen sind, sind die Kosten, Materialien und der Zeitrahmen Ihres Projekts.

Was ist CNC-Bearbeitung?

CNC steht für „Computer Numerical Control“. Im Wesentlichen ist die CNC-Bearbeitung eine computergesteuerte Methode zur Herstellung von Teilen unter Verwendung einer CAD-Datei (Computer-Aided Drawing) und einer rotierenden Drehbank. Es schneidet das bereitgestellte Material weg, um die gewünschte Form zu erzeugen.

Es ähnelt dem 3D-Druck, da es computergesteuert ist. Der 3D-Druck ist jedoch ein additiver Prozess, bei dem Material einem Raum hinzugefügt wird, in dem es noch nicht vorhanden war. Bei der CNC-Bearbeitung wird von einem bereits vorhandenen Materialblock abgeschnitten.

Wofür wird es verwendet?

Einige typische Anwendungen für die CNC-Bearbeitung sind:

• Geschäftsschilder
• Medizinische Implantate
• Schiffe
• Kunststoff-Spritzgussformen
• Schnelles Prototyping
• Elektrische Teile

Was ist Spritzguss?

Beim Spritzgießen werden Teile hergestellt, indem Kunststoffmaterialien geschmolzen und in eine Form gespritzt werden, die auch als „Werkzeug“ bezeichnet wird. Es schmilzt zuerst den Kunststoff im Zylinder der Maschine und spritzt ihn dann in eine Form. Der Kunststoff härtet und kühlt in der Form ab, bricht auseinander, um ihn auszuwerfen, und der Kreislauf beginnt von neuem. Spritzgießwerkzeuge produzieren ein Produkt pro Maschinenzyklus.

Das Formen ist das Gegenteil der CNC-Bearbeitung, da es das Füllen einer leeren Form beinhaltet, im Gegensatz zum Schneiden von Material aus einer bereits vorhandenen Quelle.

Wofür wird es verwendet?

Genau wie die CNC-Bearbeitung findet das Spritzgießen in vielen Branchen Anwendung. Einige Anwendungen umfassen:

• Getränkeverschlüsse aus Kunststoff
• Medizinische Testkits
• Tür- und Fensterschlösser
• Kunststoff-Futtertröge für Nutztiere
• Elektronische Bauteile aus Kunststoff

CNC-Bearbeitung vs. Spritzguss

Jede Methode hat ihre Vor- und Nachteile. Die von Ihnen gewählte Produktionsmethode sollte von Ihrem Projekt abhängen – welches Material Sie verwenden müssen, wie stark sich das Design voraussichtlich ändern wird und wie schnell Sie Ihre Teile benötigen.

Die wichtigsten Unterschiede zwischen den beiden Methoden aus Verbrauchersicht sind die folgenden:

Lead-Kosten

Die Bleikosten für das Spritzgießen sind in der Regel teurer als die CNC-Bearbeitung, da Sie eine Form benötigen, um Ihr Teil herzustellen. Die Formkosten hängen von ihrer Komplexität und Größe ab. Überlegen Sie, wie viele Stücke Sie machen müssen. Da Spritzgussformen jeweils nur ein Teil herstellen können, müssen Sie möglicherweise in mehrere Formen investieren, um Ihren Bedarf zu decken.

Eine CNC-Maschine benötigt nur eine CAD-Datei und einen Materialblock, um mit einem Projekt zu beginnen, sodass die Vorlaufkosten der CNC-Bearbeitung sie zu einer kostengünstigeren Alternative zum Spritzgießen machen.

Geschwindigkeit

Wenn Sie Teile sofort benötigen, ist die CNC-Bearbeitung die beste Wahl. Ein Maschinist kann innerhalb weniger Tage eine CAD-Zeichnung erstellen und nach Fertigstellung mit der Arbeit beginnen, sodass Ihre Vorlaufzeit ziemlich kurz sein wird. Sobald die Produktion beginnt, ist es ein schneller Prozess – das Wegschneiden von vorhandenem Material nimmt weniger Zeit in Anspruch als die Herstellung eines ganz neuen Teils.

CNC-Maschinen können auch als Fließband arbeiten, wobei mehrere Maschinen jedes Teil produzieren. Diese Funktion kann die Produktionsgeschwindigkeit erheblich steigern, weshalb CNC eine ausgezeichnete Wahl für Anwendungen wie Kleinserien oder schnelle Prototypenfertigung ist.

Spritzguss ist eine schnelle Produktionsmethode, aber die lange Vorlaufzeit bedeutet, dass Sie warten müssen, bis Sie beginnen können. Die Herstellung einer Form kann je nach Designvorgaben Wochen oder sogar Monate dauern. Aus diesem Grund eignet sich Spritzguss am besten für langlaufende Fertigungslinien von Endprodukten.

Lautstärke

Das Spritzgießen ist in der Lage, enorme Produktmengen mit hoher Geschwindigkeit zu geringen Kosten zu verarbeiten. Der teuerste Teil des Spritzgießens ist normalerweise die Herstellung der Form selbst, aber der Preis sinkt stark, sobald Sie mit der Produktion großer Mengen beginnen. Die CNC-Bearbeitung kann auch in hohen Stückzahlen produzieren, aber es ist oft kostengünstiger, kleinere Chargen mit dieser Methode herzustellen.

Generell ist Spritzgießen bei Stückzahlen von Tausenden und Zehntausenden sinnvoller. Die CNC-Bearbeitung ist bei geringeren Teilemengen günstiger.

Materialien

CNC-Maschinen können verschiedene Materialien verarbeiten, von Metalllegierungen oder Holz bis hin zu Hochleistungskunststoffen und sogar Wachs. Spritzguss ist hauptsächlich auf Kunststoffe und Harze beschränkt.

CNC-Maschinen sind im Allgemeinen aufgrund der hohen Hitzetoleranz der Maschine besser in der Lage, mit steiferen Materialien wie Metallen und Hartkunststoffen zu produzieren. Während CNC-Maschinen in biegsameres Material schneiden können, kann das Risiko des Verziehens je nach verwendeter Bearbeitungsmethode höher sein. Wählen Sie aus diesem Grund Spritzguss für Kunststoffteile und weiche, flexible Materialien wie Gummi.

Genauigkeit und Toleranz

Toleranz ist das Maß für die Abweichung eines Teils von Standardmaßen. Es gibt mehrere Möglichkeiten, Toleranz auszudrücken, aber im Allgemeinen verwenden Maschinisten das Symbol „+/-“, gefolgt von der entsprechenden Zahl. Wenn beispielsweise die Toleranz einer Maschine +/-0,001 Zoll beträgt, bedeutet dies, dass jeder Schnitt des fertigen Produkts in jeder Richtung 0,001 Zoll größer oder kleiner als der angegebene Wert sein kann.

Weder für die CNC-Bearbeitung noch für das Spritzgießen gibt es einen echten Standard, da dieser je nach Projekt variieren kann. Hersteller verlangen normalerweise von Kunden, dass sie vor Beginn der Produktion eine akzeptable Toleranz angeben. Wenn der Kunde keine Nummer angibt, verwendet der Hersteller möglicherweise einen internen Standard.

Die CNC-Bearbeitung ermöglicht engere Toleranzen als beim Spritzguss, was bedeutet, dass die Messungen konsistenter sind. Beim Spritzgießen sind enge Toleranzen möglich, aber schwieriger zu erreichen.

Darüber hinaus ist das Spritzgießen aufgrund der Formstruktur anfälliger für Unvollkommenheiten als die CNC-Bearbeitung. Formen bestehen aus zwei separaten Teilen, die sich während der Produktion schließen, was bei einigen Materialien zu Oberflächenfehlern führen kann. Der Injektor kann dem Teil auch Luftblasen hinzufügen, die andere Fehler im Produkt verursachen können. CNC-bearbeitete Teile können ebenfalls Unvollkommenheiten aufweisen, aber mit dieser Methode ist es wahrscheinlicher, dass Sie eine saubere Oberflächenbeschaffenheit erzielen.

Flexibilität

Die CNC-Bearbeitung bietet eine größere Flexibilität für Designänderungen als das Spritzgießen. Wenn Sie das Design Ihres Teils ändern müssen, muss ein Maschinist die CAD-Datei ändern, um Ihre neuen Spezifikationen zu erfüllen. Diese schnelle Anpassung ist besonders hilfreich, wenn benutzerdefinierte Teile erstellt oder Prototypen angepasst werden.

Wenn Sie eine Spritzgussform verwenden, benötigen Sie jedes Mal eine komplett neue Form, wenn Sie Ihre Produktspezifikationen ändern. Diese Art von Rückschlag kann teuer werden und Ihren Zeitplan beeinträchtigen. Obwohl das Spritzgießen unglaublich schnell ist, müssen Sie möglicherweise sprinten, um aufzuholen, nachdem Sie auf eine neue Form gewartet haben.

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