Wichtige Rohstoffe für präzises CNC-Fräsen: Auswahl und Leistung

Präzises CNC-Fräsen ist ein Fertigungsprozess für dimensionsgenaue Bauteile. Er wird häufig für komplexe Komponenten in Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, moderner Elektronik etc. eingesetzt. Um Präzision zu erreichen, sind neben fortschrittlicher Technologie und qualifizierter Facharbeit die Auswahl des richtigen Materials entscheidend. Materialien für präzises CNC-Fräsen benötigen Eigenschaften wie Dimensionsstabilität, Zerspanbarkeit, Verarbeitbarkeit, Korrosions- und Schlagfestigkeit. Es gibt viele geeignete Werkstoffe, doch nicht alle passen zu jeder Anwendung. Um das richtige Material zu wählen, müssen dessen Eigenschaften und Einsatzgebiete bekannt sein. Dieser Beitrag listet gängige Rohstoffe auf, die diese Eigenschaften besitzen und für präzises CNC-Fräsen geeignet sind.

Ein Hauptgrund für die Beliebtheit des CNC-Fräsens ist seine Kompatibilität mit diversen Materialien. Bearbeitet werden können Metalle, Legierungen, Verbundwerkstoffe, Halbleiter und technische Kunststoffe. Präzises CNC-Fräsen erfordert jedoch eine spezifische Materialauswahl. Folgende Materialien werden häufig verwendet:

• Edelstahl:

  Edelstahl (SS) ist zweifellos der am häufigsten verwendete Werkstoff für präzise CNC-Fertigung. Der Begriff umfasst viele Güten wie SS303, SS304, SS316 etc. Der Unterschied liegt in den Legierungszusätzen. SS303 enthält Schwefel für bessere Zerspanbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. SS304 enthält Nickel und Chrom für höhere Zähigkeit und geringere Magnetisierung. SS316 enthält Molybdän für marinegeeigneten Edelstahl mit hoher Schweißbarkeit, Zerspanbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Alle genannten Güten eignen sich für präzises CNC-Fräsen.

• Stahl:

  Stahl ist eine der Legierungen, die für präzises CNC-Fräsen genutzt werden. Er bietet hohe Dimensionsstabilität und Zerspanbarkeit. Verschiedene Stahltypen kommen zum Einsatz: Baustahl, Kohlenstoffstahl, unlegierter Kohlenstoffstahl, niedrig- und hochlegierte Stähle. Baustahl bietet gute Duktilität, Kohlenstoffstahl hohe Festigkeit. Unlegierter Kohlenstoffstahl wird für Anwendungen mit geringer Duktilität und hoher Festigkeit bevorzugt. Legierter Stahl kann durch Zusätze (Molybdän, Nickel-Chrom) an Anforderungen angepasst werden – für Korrosionsbeständigkeit, Haltbarkeit, Schweißbarkeit etc.

• Messing:

  Messing besitzt hervorragende Zerspanbarkeit, was höchste Maßgenauigkeit ermöglicht. Es bietet enge Toleranzen während der Bearbeitung und gute Oberflächenqualität danach. Verschiedene Messinglegierungen decken unterschiedliche Anforderungen ab. Häufig genutzt sind C35300 und C36000. C35300 bietet exzellente Korrosions- und Verschleißfestigkeit. C36000 eignet sich für höchste Präzision dank überragender Zerspanbarkeit, Dimensionsstabilität und Oberflächenqualität.

• Aluminium und Aluminiumlegierungen:

  Aluminium ist ein Leichtmetall, nicht magnetisch und daher gut für CNC-Fräsen geeignet. Es weist geringen Verformungsfaktor, hohe Dimensionsstabilität und Schlagfestigkeit auf. Daher behalten Aluminium und seine Legierungen präzise Abmessungen unter wechselnden Bedingungen (Temperaturschwankungen, äußere Einflüsse). Wie bei Edelstahl haben sich verschiedene Aluminiumgüten etabliert:

  • Aluminium 6061:

    Die beliebteste Aluminiumlegierung. Sie bietet hervorragende mechanische Eigenschaften: hohe Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit, Schweißbarkeit.

  • Aluminium 7075:

    Hohe Ermüdungsfestigkeit, daher für anspruchsvolle Industrieanwendungen (Flugzeugflügel, Rumpfstrukturen) geeignet.

  • Aluminium 2024:

    Hohe Temperaturbeständigkeit, Stoß- und Ermüdungsfestigkeit – für Militär- und Luftfahrtanwendungen.

  • Aluminium 5052:

    Ausgezeichnete chemische und Korrosionsbeständigkeit, nicht wärmebehandelbar – für Marineanwendungen.

  • Aluminium 6063:

    Wärmebehandelbare Legierung mit hoher Schweißbarkeit und Haltbarkeit, geeignet für komplexe Bauteile.

• Titan:

  Titan ist hochbeständig gegen Hitze und Oxidation und biokompatibel. Das macht es ideal für kritische Anwendungen in Medizintechnik, Chemie und Luftfahrt. Obwohl schwer zerspanbar, verbessert CNC-Fräsen die Bearbeitbarkeit. Gängige Titan-Güten: Grade 1-4 mit steigender Zug- und Streckgrenze. Grade 5 für Temperaturbeständigkeit, Grade 9 für hohe Haltbarkeit.

• Kupfer:

  Kupfer ist als Nichteisenmetall korrosionsbeständig. Es bietet elektrische Leitfähigkeit und Haltbarkeit – ideal für präzise elektronische Bauteile. Kupferlegierungen wie Messing, Bronze, Neusilber, Kupfer-Nickel-Legierungen etc. finden vielfältige Anwendung. Da die Liste der Rohstoffe für präzises CNC-Fräsen lang ist, muss die Materialwahl effizient erfolgen. Bei Unsicherheit sollten Experten wie BDE, Inc. konsultiert werden. Das Unternehmen bietet seit Jahren präzise CNC-Bearbeitungsdienstleistungen und arbeitet mit den meisten hier genannten Materialien.