Die richtigen Kunststoffe für die CNC-Bearbeitung wählen: Ein praktischer Leitfaden

Die CNC-Bearbeitung ist ein vielseitiger und effizienter Prozess, den unzählige Unternehmen zur Herstellung ihrer Bauteile nutzen. Dieser hochpräzise, qualitativ hochwertige und schnelle Fertigungsprozess kann eine breite Palette unterschiedlicher Materialien verarbeiten.

Metalle, Holz, Verbundwerkstoffe und Kunststoffe sind alle für die Bearbeitung geeignet, wobei Kunststoffe zu den am häufigsten verwendeten Materialien gehören. Doch es gibt viele Arten zerspanbarer Kunststoffe – wie wählen Sie den richtigen aus?

Das ist keine einfache Frage, und die Antwort hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dieser Artikel erklärt die Eigenschaften, die Sie bei der Arbeit mit Kunststoffen beachten müssen, und nennt Beispiele der gängigsten verwendeten Kunststoffe.

4 Faktoren bei der Wahl eines Kunststoffs

Wie wir in unserem Artikel über CNC-Bearbeitungsmaterialien erläutert haben, beeinflussen die physikalischen Eigenschaften eines Materials seine Zerspanbarkeit. Daher variieren die Ergebnisse, die Sie von Ihrem Werkstück erhalten, je nach Material.

Bei Kunststoffen können sich Größe und Form des Werkstücks während oder sogar nach der Bearbeitung ändern. Konstruktionsingenieure müssen daher die Materialeigenschaften berücksichtigen, um die Fertigbarkeit ihres Designs sicherzustellen. Im Folgenden erläutern wir die verschiedenen Faktoren, die Sie beachten sollten.

#1 Thermische Ausdehnung und Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT)

Fast jedes Material dehnt sich bei hohen Temperaturen aus und gewinnt an Volumen. Bei der CNC-Bearbeitung erzeugt das Werkzeug Wärme, wenn es mit dem Material in Kontakt kommt.

Bei Kunststoffen ist der thermische Ausdehnungskoeffizient höher als bei Metallen. Daher können sie durch die Bearbeitung eine deutlich größere Größenänderung aufweisen.

Es ist daher entscheidend zu verstehen, wie jeder Kunststoff auf den Wärmeeintrag durch die Bearbeitung reagiert. Sie sollten auch die Wärmemenge berücksichtigen, der der Kunststoff ausgesetzt wird. Diese Faktoren beeinflussen die Fähigkeit, dimensionale Toleranzen einzuhalten.

Zusätzlich gibt die Wärmeformbeständigkeitstemperatur (HDT) eines Materials an, ab wann es durch erhöhte Temperaturen leicht verformbar wird. Bei der finalen Materialauswahl sollten Sie dies berücksichtigen, um sicherzustellen, dass das Teil für seine vorgesehene Anwendung geeignet ist.

#2 Härte und Festigkeit

Die Härte- und Festigkeitseigenschaften eines bestimmten Kunststoffs können für Ihr Teil relevant sein, um sicherzustellen, dass es den Anforderungen seiner endgültigen Anwendung standhält. Diese Eigenschaften beeinflussen jedoch auch das Verhalten des Materials während der Bearbeitung.

Die Zugfestigkeit eines Materials kann die Spanbildung beeinflussen und damit die finale Oberflächengüte. Die Härte kann ebenfalls die Spanbildung beeinflussen, und bei sehr weichen Materialien kann Ausreißen auftreten, wenn der Bediener keine geeigneten Vorsichtsmaßnahmen trifft.

Zudem können Härte und Zugfestigkeit die Standzeit des verwendeten Werkzeugs beeinflussen. Dies ist jedoch generell eine größere Betrachtung bei der Bearbeitung von Metallen und Keramiken.

#3 Feuchtigkeitsaufnahme und Reaktion auf Chemikalien

Bestimmte Kunststoffe können Feuchtigkeit aus der Luft oder dem Kühlmittel aufnehmen oder durch bestimmte Chemikalien nachteilig beeinflusst werden. Sie müssen möglicherweise in klimatisierten Räumen oder versiegelten Beuteln gelagert werden.

Die Auswirkungen von Feuchtigkeit und Chemikalien können die Dimensionen des Materials verändern und die Einhaltung präziser Toleranzen beeinträchtigen. Sie können sogar die Festigkeit und Stabilität der Kunststoffe insgesamt degradieren.

#4 Erscheinungsbild, Transparenz und Lichtdurchlässigkeit

Erscheinungsbild und zugehörige Eigenschaften wie Lichtdurchlässigkeit können ein wesentlicher Aspekt Ihres Designs sein. Falls ja, schränkt dies die Anzahl der verfügbaren Kunststoffmaterialien ein. Zudem muss bei der Bearbeitung darauf geachtet werden, dass eine raue Oberflächengüte die Lichtdurchlässigkeit oder Transparenz nicht beeinträchtigt.

Top 10 Kunststoffe in der CNC-Bearbeitung

Basierend auf den oben beschriebenen Faktoren fragen Sie sich vielleicht, welche zerspanbaren Kunststoffe am besten sind und wie Sie diese Faktoren auf die Wahl des richtigen Kunststoffs für Ihr Projekt anwenden?

Glücklicherweise gibt es zahlreiche Anwendungen für CNC-gefräste Kunststoffe, darunter in der Medizin, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Militär, Elektronik, Bekleidung, Technologie und sogar im Bauwesen! In der Tabelle unten finden Sie 10 der besten zerspanbaren Kunststoffe:

Es gibt viele weitere zerspanbare Kunststoffe – fragen Sie unsere Service-Experten, wenn Sie ein anderes Material verwenden möchten!

Welchen Kunststoff sollten Sie für Ihr CNC-Projekt wählen?

Wie Sie festgestellt haben, gibt es eine große Vielfalt an CNC-zerspanbaren Kunststoffen. Aber welcher ist der beste für Ihr Projekt?

Wenn Sie einen festen Kunststoff mit Transparenzeigenschaften suchen, können Sie zwischen PC, Acryl oder PET wählen – beachten Sie dabei jedoch deren thermische Grenzen.

Benötigen Sie gute Chemikalienbeständigkeit? Dann könnte die CNC-Bearbeitung aus ABS, PEEK, POM, PVC, HDPE oder FEP eine ausgezeichnete Option sein.

Letztendlich hängt es von Ihren Zielen für das Teil ab. Wenn Sie Unterstützung bei der Entscheidung benötigen, welches Material für Ihre Anwendung am besten geeignet ist, stehen Ihnen unsere Experten mit fundiertem Rat zur Seite, damit Ihr Projekt perfekt gelingt!