Die 3 häufigsten CNC-Bearbeitungsherausforderungen lösen: Expertenlösungen

Von Shant Alexanian, Key Account Manager, Fast Radius

Computer Numerical Control (CNC) Bearbeitung nutzt computergesteuerte Werkzeuge für voll anpassbare, hochpräzise Bauteile. Präzision, Genauigkeit und Flexibilität machen CNC zur Wahl für Branchen mit hohem Anteil kritischer Teile – wo kleinste Fehler schwerwiegende Folgen haben: Luftfahrt, Automobil, Healthcare.

Anders als Spritzguss oder Urethan-Guss stellt CNC sicher, dass jedes Bauteil exakt nach Spezifikation gefertigt wird – jedes Teil erhält individuelle Aufmerksamkeit während der Bearbeitung. Ein relativ zuverlässiger, wiederholbarer, effektiver Prozess – aber nicht ohne Nachteile.

Der bedeutendste: die Kosten. Der Hauptkostentreiber ist Zeit. Cleveres Design for Manufacturability (DFM) kann Features eliminieren oder reduzieren, die mehr Bearbeitungszeit erfordern, und so Kosten minimieren. Hier sind die drei häufigsten Schmerzpunkte und wie Produktteams sie lösen oder vermeiden, um CNC kosteneffektiver zu gestalten.

1. Innere scharfe Ecken

Innere scharfe Ecken sind der größte Ärgernis der meisten Zerspaner. CNC-Maschinen nutzen rotierende, runde Schneidwerkzeuge – innere rechte Winkel sind extrem schwer zu schneiden. Zwar manchmal machbar, aber erfordert Spezialwerkzeuge oder exotische Verfahren wie Funkenerosion (EDM) – was Kosten in die Höhe treibt.

Glücklicherweise lassen sich innere scharfe Ecken meist einfach vermeiden. Sie sind selten funktionsnotwendig, und es gibt einfachere Alternativen: Radien statt scharfer Ecken.

2. Unterschnitt-Features

Unterschnitte sind Features, die mit Standardwerkzeugen nicht bearbeitet werden können, da einige Flächen von oben nicht erreichbar sind. Haupttypen: T-Nuten und Schwalbenschwänze – beide schwer per CNC zu fräsen, da Standardfräser sie nicht erreichen.

Glücklicherweise sind Unterschnitte nicht immer problematisch. Produktteams können sie umgehen: durch zusätzliche Aufspannungen, Designänderung zur Eliminierung, Spezialwerkzeuge oder Annäherung der Features an den Bauteilrand für einfachere Bearbeitung.

3. Werkstückspannung (Workholding)

„Workholding“ bezeichnet die Fixierung des Werkstücks in der Maschine – wie das Teil während der Bearbeitung gehalten wird. Wird ein Teil schwierig zu spannen, dauert die Fertigung länger und wird teurer.

Anders als andere CNC-Herausforderungen wird Workholding am effektivsten während der Fertigung (nicht Designphase) adressiert. Doch bestimmte Designfeatures können Workholding optimieren und so Kosten senken.

Lösungen für schwer zu spannende Teile: In der Designphase Flachseiten hinzufügen für leichteres Spannen. Manche Teile lassen sich mit simplen, günstigen Lösungen wie Heißkleber oder doppelseitigem Klebeband fixieren. Die effektivste – und teuerste – Lösung: Weichbacken, individuell gefertigte Spannbacken für das spezifische Teil.

Best Practices für CNC-Bearbeitung

Der zuverlässigste Weg zur Zeit- und Kostensenkung: Design for Manufacturability (DFM). Ingenieure und Designer können Features einbauen, die Fertigung einfacher und schneller machen:

• Wesentliche Features auf derselben Seite platzieren – reduziert Aufspannungen
• Tiefe Features vermeiden – oft teurere Werkzeuge nötig
• Weichere Materialien nutzen, wenn möglich – härtere Materialien brauchen länger
• Teile kleiner und simpler gestalten, wenn möglich – große, komplexe Teile brauchen mehr Zeit

Ein Fertigungspartner wie Fast Radius hilft Produktteams nicht nur, Kosteneinsparpotenziale in der CNC-Bearbeitung zu identifizieren und zu nutzen, sondern auch zu entscheiden, ob CNC die beste Option für ein Projekt ist, und bei der Materialauswahl. Im Gegensatz zu anderen Partnern ist Fast Radius technologieagnostisch und hochflexibel – bereit, sich jedem einzigartigen Projekt und Preispunkt anzupassen. Unser erfahrenes Design- und Engineering-Team macht Ihr Konzept zur Realität.

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