Aluminium-Bearbeitungskosten senken: 3 bewährte Strategien

Designer wollen Prototypenkosten sparen. Design ≠ Fertigung. Designer denken Funktion/Ästhetik, Fertiger erhalten oft unmögliche Geometrien. Meist fertigungstechnisch machbar, aber teurer als nötig. Design for Manufacturing (DfM) spart Kosten. Beispiel: Gehäuse mit quadratischer Öffnung für Platine, 4 Schraubenbefestigung.

Tipp 1: Bohrungen prüfen

Lange Gewinde

Irrglaube: Längeres Gewinde = fester Halt. Falsch. Kraftberechnung: Erste 2–3 Gänge tragen 80 % der Last. Lange Löcher für lange Schrauben unnötig.

Sacklöcher

Gewindetes Sackloch: Grund freilassen (>2 Steigungen). Gewindebohrer hat 2 Zonen: 1) Einschnitt (Durchmesser wächst zur Außenseite), 2) Kalibrierung (Präzision). Braucht Platz für letzte Gänge.

Tiefe Bohrungen

Faustregel: ≤ 3× Durchmesser. Tiefer = längerer Bohrer = weniger steif → Achsenabweichung, schlechte Qualität. Tiefe Löcher: Tieflochbohrer (Gundrill) → teurer. Alternative: Durchmesser erhöhen (für Prototyp) → Standardwerkzeug, Funktion bleibt.

Tipp 2: Taschen prüfen

90°-Ecken

Designer machen scharfe Innenecken. CNC-Fräser = zylindrisch rotierend → kann 90° in Tasche nicht erzeugen. Hersteller müsste Stoßmaschine nutzen → zusätzlicher, unnötiger Schritt. Meist unnötig: Radius belassen. Wenn Passpart benötigt: Gleichen Radius auf Gegenpart (kein Mehraufwand). Oder: Zylindrische Ausnehmung (⅓ Taschentiefe) → Fräsbearbeitung möglich, Quadratpart passt trotzdem.

Tiefe Taschen vermeiden

Eigener Fehler: Turbinenschaufel, kleiner Rohling → Spannbacken an Luftprofilgrenze. Tiefe Tasche in Mitte, Spindel würde Spannbacken treffen → 150 mm langer 10 mm Fräser nötig. Schnitttiefe > 0,3 mm → Bruch. 2–3 Fräser verloren. Lehre: Kleine, tiefe Taschen vermeiden. Sonst Werkzeugverlust einkalkulieren.

Dünne Wände vermeiden

Feind jedes Fertigers. Kraft & Wärme schädigen sie. Gewichtsreduktion durch Ausdünnen? Lieber dicker & Taschen bohren. Oder: Wand zum Fuß hin verdicken.

Tipp 3: Teileanforderungen prüfen

Irrglaube: Höhere Präzision/feinere Oberfläche = besser. Fertigung lang & teuer. Deshalb Toleranzen & Oberflächen differenziert.

Funktionale vs. sekundäre Flächen

Funktionale Flächen bestimmen Funktion (z. B. Radnabenbohrung → Passung auf Achse). Präzise & fein. Logisch: tragen Last, erfüllen Funktion.

Sekundäre Flächen: Verbinden funktionale Flächen, geben Festigkeit (Dicke). Kein Sinn, alle fein zu bearbeiten → 5× teurer.

Toleranzen gezielt setzen

Warum alle Flächen auf 0,005 mm schleifen, wenn ungenutzt? Funktionale Flächen identifizieren & fokussieren.

Fazit

Millionen Tipps für Kostensenkung. Einige: Maßpositionierung, Fixierflächen. Andere: Fertigungsoptimierung ohne Designänderung. Designer muss nicht alles wissen – Fertigungsingenieur schon. Aber bei Outsourcing: Designer übernimmt Teil der DfM-Arbeit im Designstadium. Diese Tipps reduzieren Bearbeitungszeit signifikant.