Der ultimative Leitfaden zu CNC-Bearbeitungswerkstoffen: Metalle & Kunststoffe

Veröffentlicht am 13. August 2020 | Von WayKen Rapid Manufacturing

Bei WayKen fertigen wir Ihre Prototypen und Teile mit den besten CNC-Werkstoffen (Metalle & Kunststoffe) am Markt.
JETZT ANFRAGE STELLEN

CNC steht für „Computerized Numerical Control“. CNC-Maschinen wandeln per Computer und Programmcodes menschliche Ideen in physische Produkte um – mit engsten Toleranzen. Die Werkstoffwahl ist entscheidend, da Maschinen und Produkte vielseitig einsetzbar sind.

Hochwertige Produkte für diverse Branchen aus Kunststoff, Metall, Holz, Schaum, Glasfaser. Einsatz an Drehmaschinen, Fräszentren, Schleifmaschinen, Drehzentren, Hobelmaschinen. Richtige Werkstoffwahl ermöglicht komplexe 3D-Bearbeitung mit einem Befehlssatz.

Welche Werkstoffe eignen sich für CNC-Bearbeitung?

CNC-Maschinen verarbeiten ein breites Spektrum: Fräsen, Schleifen, Drehen, Schweißen, Positionieren, Bohren, Wickeln.

Werkstoffeigenschaften im Überblick:

• Legierter Stahl / Werkzeugstahl (4140): gute Zähigkeit & Festigkeit, härterer Werkstoff.
• Aluminium 6061, 6061-T6, 7075: gute Korrosionsbeständigkeit, Umformbarkeit, Schweißbarkeit; mittelfest (Mg, Si); 7075 höhere Ermüdungsfestigkeit als 6061.
• Messing C36000: Korrosions- & Chemikalienbeständigkeit, Plattenmaterial.
• Kupfer C101: guter elektr. Widerstand, sauerstofffrei, schwach gegen Säuren, Halogenide, Ammoniak; gute Korrosionsbeständigkeit.
• Baustahl (1018): unlegierter niedrigkohlenstoffhaltiger Stahl; gut umform- & schweißbar; härtbare Oberfläche.
• Kohlenstoffstahl: gut zerspan- & schweißbar; härtbar für diverse Härten; fester & zäher.
• Edelstahl (304, 316, 416): 416 gehärtet, sehr gut zerspanbar, geringere Korrosionsbeständigkeit; niedriglegiert; gut umform-/schweißbar; 316 > 304 (Korrosion, Chemikalien); höhere Beständigkeit gegen Risskorrosion & Pitting.
• Titan: leicht, hochfest, guter Wärme- aber schlechter Stromleiter; bekannte Zähigkeit & Korrosionsbeständigkeit.
• ABS: gute Zähigkeit, Schlagfestigkeit.

Anwendungen von CNC-Bearbeitungswerkstoffen

Wie den richtigen Werkstoff wählen?

Die Wahl ist entscheidend für komplexe Designs. Auswahlkriterien:

Vergleich ähnlicher Werkstoffe mit verschiedenen Güten (Tabellen):

Hinweis: Aluminium 6061 & 6082 – günstig, sehr gut zerspanbar.

Hinweis: Edelstahl 303 – vernünftige Zerspanbarkeit zum fairen Preis.

Hinweis: Baustahl A36 – höchste Festigkeit zum günstigsten Preis.

Hinweis: Legierter Stahl: 4340 vorzuziehen (höhere Härte).

Hinweis: Werkzeugstahl-Güten gleichwertig – jede wählbar.

Hinweis: Messing: eine Industriegüte, sehr gut zerspanbar & günstig.

Hinweis: Polycarbonat – bestes Preis-Leistungs-Verhältnis (niedriger Kosten, hohe Festigkeit).

Welcher Werkstoff ist unter allen Bedingungen am besten geeignet?

Basierend auf Eigenschaften & Kostenanalyse:

• Aluminium: gute Festigkeit/Härte, sehr hohe Zerspanbarkeit, günstigster Preis.
• Edelstahl: sehr nützlich durch hohe Festigkeit & Zerspanbarkeit; teurer, aber extrem breit einsetzbar.
• Messing: sehr hohe Zerspanbarkeit zum vernünftigen Preis.

Welche Faktoren beeinflussen die Werkstoffwahl?

Der richtige Werkstoff ist der Schlüssel zum optimalen Ergebnis. Zuerst Verwendungszweck definieren. Dann Auswahl eingrenzen – der passende Werkstoff fügt sich ein. Entscheidende Faktoren:

• Spannungsbelastung: Belastung gemäß Tragfähigkeit des Materials – Überlast führt zu Bruch.
• Maßtoleranz: Kritisch für Material, Bauteile, Baugruppen, Schneidverfahren, Werkzeuge, Maschinen.
• Einsatztemperatur: Hohe Temperaturen schmelzen Werkstoffe, tiefe frieren Teile ein. Ideale Arbeitstemperatur ~80 °C (176 °F); Stabilitätsverlust >280 °C.
• Materialkosten: Anforderungen prüfen, Werkstoffe vergleichen (Festigkeit, Härte, Temperatur, Funktion, Filamentbedarf). Ungeeignete streichen → kosteneffizientester Werkstoff bleibt.

Fehlt Ihr Wunschwerkstoff oder haben Sie spezifische Fragen? Kontaktieren Sie uns gerne.