2020 Trends und Entwicklungen in der CNC-Bearbeitung

Das Jahr 2020 war für viele Branchen, auch für die CNC-Bearbeitung, ein Jahr voller Höhen und Tiefen. Angesichts der zahlreichen Entwicklungen in der Branche im vergangenen Jahr kann man jedoch mit Sicherheit sagen, dass es in der Welt der CNC-Bearbeitung viel mehr Höhen als Tiefen gab. In diesem Artikel gehen wir auf die 5 wichtigsten Trends und Entwicklungen ein, die die CNC-Bearbeitung im Jahr 2020 geprägt haben.

1. Bessere Bearbeitungswerkzeuge

Bearbeitungswerkzeuge sind eine der wichtigsten Komponenten im gesamten CNC-Bearbeitungsprozess. Ein Großteil der Geschwindigkeit, Kosten und Qualität eines Bearbeitungsprojekts hängt von den verwendeten Werkzeugen ab. Überlegene Werkzeuge können schneller und mit besserer Qualität schneiden, wodurch sowohl die Bearbeitungszeit als auch die Kosten erheblich reduziert werden. Daher überrascht es nicht, dass die Entwicklung besserer Zerspanungswerkzeuge ein wichtiger Trend des Jahres 2020 war, wobei Werkzeuge aus polykristallinem Diamant und Vollhartmetall die Spitzenplätze einnehmen. Diese Werkzeuge haben sich als sehr langlebig, effizienter und effektiver beim Schneiden, vielseitig und schnell erwiesen. Außerdem vibrieren sie weniger, sind verschleißfester, haben eine längere Standzeit, erfordern weniger Wartung und erzeugen weniger Lärm während des Betriebs. Besonders vorteilhaft für die CNC-Bearbeitung ist die Fähigkeit dieser Werkzeuge, enge Toleranzen zu produzieren und Teile mit sehr hoher Präzision herzustellen.

Schneidwerkzeuge aus polykristallinem Diamant (Quelle:Onsrud)

2. Mehr Achsen, schnellere Bearbeitung

Bei der Entwicklung der CNC-Bearbeitung als Fertigungstechnologie werden immer Anstrengungen unternommen, um die Funktionalität und Geschwindigkeit von Maschinen zu erhöhen und gleichzeitig die Kosten zu senken. Einen großen Schritt in diese Richtung hat die zerspanende Industrie im Jahr 2020 mit der Anwendung der 6-Achs-Bearbeitung gemacht. Es war bereits eine Tatsache, dass mehr Achsen zu mehr Funktionalität und weniger Zykluszeit führen, und obwohl die 6-Achs-Bearbeitung schon lange in verschiedenen Formen existiert, war sie nicht üblich. Das hat sich 2020 geändert.

Die 5-Achsen-Bearbeitung funktioniert, indem sie sich in den X-, Y- und Z-Achsen bewegt und gleichzeitig in den A- und B-Achsen dreht. Während diese Technologie bereits großartig ist, geht die 6-Achsen-Bearbeitung noch weiter, indem sie die C-Achsen-Rotation hinzufügt. Dies kann die Zyklusgeschwindigkeit um bis zu 75 % erhöhen. Nun, 6-Achsen sind beim Fräsen eines einfachen Teils möglicherweise nicht von Vorteil. Bringen Sie jedoch ein hochkomplexes Teil an und beobachten Sie, wie die 6-Achsen-Bearbeitung in ihrer ganzen Pracht funktioniert.

3. Verbesserte Software

Bei allen Entwicklungen in der CNC-Bearbeitungshardware musste es auch entsprechende Softwareentwicklungen geben. CAD- und CAM-Software sind die Softwareaspekte der CNC-Bearbeitung. Diese sind in der CNC-Fertigung seit jeher fest und unverzichtbar. Fortschritte im CAM-Bereich haben es ermöglicht, den gesamten Bearbeitungsprozess in einem virtuellen Setup zu simulieren. Mit CAM sind die präzisen Maschinenoperationen, die zum Erstellen eines CAD-Modells erforderlich sind, gut ausgearbeitet, was ein hohes Maß an Anpassung und Leistungsbeobachtung hinzufügt. Die optimale Einrichtung (Geschwindigkeit und Vorschub), die Reihenfolge und der Werkzeugweg zur Herstellung eines bestimmten Teils werden detailliert simuliert. Diese Funktionen eliminieren Fehler, da immer die optimalen Einstellungen bereitgestellt werden. Sie beseitigen auch das Kollisionsrisiko, da fortschrittliche Kollisionserkennungssysteme in die CAM-Software integriert wurden. Im Allgemeinen verbessern all diese Funktionen die Funktionalität erheblich, reduzieren Abfall und erhöhen die Fertigungsgeschwindigkeit.

4. Hohe Nachfrage nach Fertigung auf Abruf

Manufacturing on Demand, auch Manufacturing as a Service (MaaS) genannt, gibt es schon seit einiger Zeit. Seine immensen Vorteile sowie die inhärenten Einschränkungen des traditionellen Kunden-zu-Werkstatt-Modells wurden jedoch im Jahr 2020 sehr deutlich.

Ziemlich viele Bearbeitungsbetriebe mussten wegen der Pandemie schließen, und so viele Menschen und Unternehmen, die Fertigungsbedarf hatten, sich aber nur auf nahegelegene Maschinenbetriebe stützten, blieben gestrandet. Bei MaaS-Unternehmen wie Xometry Europe hingegen war die Bearbeitungskapazität immer verfügbar. Mit einem Netzwerk von über 2.000 Herstellern, die über verschiedene Länder verteilt sind, kamen die Fertigungsaktivitäten nicht zum Stillstand. Die Hersteller im Netzwerk profitierten auch von den Vorteilen der On-Demand-Fertigung, da sie dank des kontinuierlichen Auftragsstroms über Xometry weniger wahrscheinlich wegen Arbeitsmangels untergingen.

Das MaaS-Modell von Xometry Europe ermöglichte es auch, die dringend benötigte medizinische Notfallfertigung das ganze Jahr über ohne Verzögerung durchzuführen.

5. Intuitive Maschinen, die den Bediener schulen

Der Mangel an hochqualifizierten CNC-Maschinenbauern war schon immer ein Problem in der CNC-Fertigungsindustrie. Die Pandemie hat das Problem jedoch erheblich verschärft, da viele Zerspanungsunternehmen Mitarbeiter entlassen haben, um die durch die Pandemie verursachten Verluste abzufedern.

Um das Problem des Mangels an qualifizierten Bedienern zu lösen, haben Hersteller von CNC-Maschinen wie Haas Automation großen Wert darauf gelegt, intuitive Maschinen zu entwickeln, die den Bediener schulen können. Hersteller haben Schritte unternommen, wie z. B. die Vergrößerung des Anzeigebildschirms von Steuerungen, einschließlich visueller Echtzeithilfen und Anweisungen während der Bearbeitung, die Integration von Feedback- und Fehlerbehebungssystemen, alles in dem Bestreben, eine Maschine zu schaffen, die, anstatt einen erfahrenen Bediener zu erfordern, einen relativen lehren kann ungelernten Bediener, wie man die Maschine in sehr kurzer Zeit bedient.

Haas-Bearbeitungszentren verfügen über Steuerungen, die Anleitungsbilder und -videos enthalten können, um Fehler zu vermeiden, Bediener zu schulen und Ausfallzeiten zu reduzieren. (Quelle:Haascnc.com)

Schlussfolgerung

Seit ihrer Erfindung war die CNC-Bearbeitung jedes Jahr verschiedenen Trends und Entwicklungen ausgesetzt, die die Technologie und die gesamte Branche insgesamt vorangebracht haben. 2020 war trotz allem, was passiert ist, keine Ausnahme. 2021 sieht für die Branche bereits rosig aus, da viele der Technologien, die sich 2020 noch in der Entwicklung befanden, vollständig angewendet werden.

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