Kunststoffzerspanung verstehen: Techniken, Werkzeuge & Materialaspekte

Grundlagen der Kunststoffzerspanung

Hauptmerkmal von Kunststoffen: Formbar zu Fertigbauteilen ohne Nacharbeit. Komplizierte Formen, Bohrungen, Unterschnitte durch Werkzeug- & Formtechnik – aber hohe Werkzeugkosten. Formenwerkzeuge = Einzelanfertigungen (Wochen/Monate). Bei geringen Stückzahlen: Zerspanung wirtschaftlicher. Nicht alle Kunststoffe zerspanbar. Je steifer, desto besser zerspanbar. Flexible/weiche Kunststoffe ungeeignet.

Schneidwerkzeuge aller Materialien setzen auf Steifigkeit des Werkstücks. Metalle: natürliche Steifigkeit gut → Werkstück widersteht Verformung beim Schneiden (Säge, Bohrer, Fräser). Kunststoffe: Zerspanung eignet sich für starre Materialien – faserverstärkte Duroplaste, glasverstärkte Nylone, Acryl, PEEK (gute relative Steifigkeit). Weichere Kunststoffe verformen/biegen sich beim Schnitt → enge Maßhaltigkeit schwierig.

Basics des Kunststoffzerspanungsprozesses

Formwerkzeuge & Formausrüstung in diversen Kunststoffformprozessen = handgefertigte Einzelstücke (Wochen/Monate, hohe Kosten). Bei spezifiziertem Kunststoffbauteil & geringen Stückzahlen → Zerspanung wirtschaftlicher. Nicht alle Kunststoffe zerspanbar. Steifer = leichter zerspanbar. Flexibel/weich = ungeeignet.

Wegen weicherer Natur: Spannvorrichtungen mit schützenden Backen (z. B. passgenau geformte Kunststoffe). Spannvorrichtungen müssen robust sein für Werkstücksupport.

Kunststoffzerspanungsverfahren

• CNC-Zerspanung: Komplexe Form programmierbar → CNC-Bearbeitungszentrum für Serienteile. Wechselbare Fräser für variantenreiche Bauteile.
• Drehen: Runde Form → einfache Drehoperation. Spezialzusatz an Drehbank erweitert Fähigkeiten.
• Fräsen: Einfach bis Profil-/CNC-Fräsen. Zusätze oder komplexere Maschinen erweitern Formenspektrum.

Kühlung: Thermoplaste: Luftkühlung bei kontinuierlichem Span (kein Splitterspan). Duroplaste: Flüssigkühlmittel, aber Vorsicht bei wasserquellenden Kunststoffen – Maßänderungen vermeiden. Prozesswärme → thermische Ausdehnung einkalkulieren (Maße changieren beim Abkühlen).