CNC-Bearbeitung vs. Druckguss:Die ultimative Aufschlüsselung der Leistung

Ingenieure und Produktteams haben viele Optionen für die Metallfertigung. Je nach Teiledesign und Anwendungsfall können Schneiden, Falten, Scheren oder Stanzen – um nur einige zu nennen – geeignet sein.

Zu den am weitesten verbreiteten Methoden der Metallherstellung gehören die CNC-Bearbeitung (Computer Numerical Control) und der Druckguss, die gewisse Ähnlichkeiten aufweisen, aber auch einige wesentliche Unterschiede zu beachten haben. Hier finden Sie alles, was Produktteams wissen sollten, bevor sie sich für ihr nächstes Projekt entweder für CNC-Bearbeitung oder Druckguss entscheiden.

Was ist CNC-Bearbeitung?

Die CNC-Bearbeitung ist ein vielseitiger Herstellungsprozess, der es Herstellern ermöglicht, mittlere bis große Serien hochpräziser Teile aus fast allen Materialien herzustellen, von Metallen und Kunststoffen bis hin zu Holz und Verbundwerkstoffen.

Die CNC-Bearbeitung ist ein subtraktiver Prozess:Dabei wird schrittweise Material von einem festen Block entfernt, um das fertige Teil zu erstellen (im Gegensatz zum 3D-Druck, bei dem ein Teil durch schrittweises Auftragen von Material erstellt wird). Digitale Konstruktionsdateien werden verwendet, um die Bewegungen der CNC-Maschine zu programmieren, und die numerische Steuerung steuert den Fertigungsprozess. Dies gewährleistet jedes Mal saubere, funktionale und wiederholbare Teile.

Die CNC-Bearbeitung ist ideal für die Herstellung hochpräziser Teile mit engen Toleranzen, Nischenteilen und Prototypen. CNC-bearbeitete Teile haben die gleichen physikalischen Eigenschaften wie ihr Schüttgut, was das Verfahren ideal für Hochleistungsanwendungen macht. Zu den üblichen Anwendungen gehören Propellermotoren in der Luft- und Raumfahrtindustrie, chirurgische Ausrüstung in der Medizingeräteindustrie und Elektronikgehäuse in der Halbleiterindustrie.

Die CNC-Bearbeitung hat ihre Grenzen, insbesondere in Bezug auf die Kosten. Die anfänglichen Anlaufkosten für dieses Verfahren sind hoch, und es kostet mehr, Teile mit komplexen Geometrien zu bearbeiten. Auch die Materialkosten müssen Ingenieure berücksichtigen, zumal Materialabfälle oft nicht wiederverwendet werden können. Teile mit Innengeometrien oder steilen Hinterschnitten können konstruktiv nicht bearbeitet werden, da sich das Schneidwerkzeug frei in den Materialblock hinein- und herausbewegen muss. Konstruktionsteams müssen sorgfältig abwägen, wie ihr Teiledesign eingeschränkt wird, wenn sie sich für die CNC-Bearbeitung entscheiden.

Was ist Druckguss?

Druckguss ist ähnlich wie Metal Injection Moulding (MIM) ein Metallherstellungsprozess, der es Herstellern ermöglicht, geometrisch komplexe Teile mit wiederverwendbaren Formen, sogenannten Matrizen, herzustellen. Beim Druckguss wird ein Nichteisenmetall wie Aluminium in einem Ofen geschmolzen und mit sehr hohem Druck in die Form gespritzt.

Druckguss ist schnell und hervorragend für die Herstellung hochpräziser und wiederholbarer Teile geeignet. Druckgussteile sind stärker als ihre Gegenstücke aus Kunststoff, haben glatte Oberflächen und sind relativ langlebig. Darüber hinaus übertrifft der Druckguss die CNC-Bearbeitung, wenn es um Massenproduktionen und die Herstellung von Produkten in großem Maßstab geht.

Das Verfahren ist die beliebteste Metallherstellungstechnik in der Verbraucher- und Handelsindustrie. Häufige Anwendungen sind Autoteile, Kinderspielzeug, Teile für Wasserhähne, Getriebe und Schiffsanwendungen.

Das Druckgussverfahren ist sehr vielseitig, aber es ist nicht ohne Grenzen. Druckguss kann beispielsweise ein Teil jeder Größe und Form herstellen, solange diese Abmessungen innerhalb der Kapazitätsgrenzen einer Gießmaschine liegen. Aufgrund dieser Einschränkung müssen Produktteams innerhalb eines begrenzten Bereichs von Produktabmessungen entwerfen. Es ist auch erwähnenswert, dass die Formbarkeit von Metalllegierungen die Komplexität des endgültigen Gusses einschränken kann.

Wichtige Überlegungen für die Wahl zwischen CNC-Bearbeitung oder Druckguss

Überlegungen zu Volumen, Kosten und Abfall sollten für Produktteams, die sich für einen Metallherstellungsprozess entscheiden, an erster Stelle stehen. Die CNC-Bearbeitung kann für Produktionsläufe von Hunderten und Tausenden eingesetzt werden, aber für alles, was größer ist, erweist sich der Druckguss als die wirtschaftlichere Wahl. Die Erstellung der Matrize erfordert im Voraus Zeit und Ressourceninvestitionen, aber sobald sie erstellt ist, können Zehntausende identischer Teile zu relativ niedrigen Stückkosten hergestellt werden.

Druckguss mag in Bezug auf das Volumen kostengünstiger sein, aber die CNC-Bearbeitung gleicht die Werkzeugkosten aus. Mit der CNC-Bearbeitung können Ingenieure Prototypen modellieren, bearbeiten, testen und umgestalten, ohne zum Reißbrett zurückkehren zu müssen. Große Konstruktionsänderungen an Matrizen erfordern eine völlig neue Form. Wenn Produktteams ihre Optionen abwägen, ist es wichtig zu berücksichtigen, wie viele Prototypen vor Beginn der Produktion erforderlich sein können und inwieweit sie wahrscheinlich von ihrem Master-Muster abweichen.

Produktteams, die sich mit Kosteneffizienz oder Umweltauswirkungen befassen, sollten über Verschwendung nachdenken, bevor sie eine Entscheidung treffen. Bei der CNC-Bearbeitung fällt in der Regel viel Abfallmaterial an, beim Druckguss entsteht jedoch weniger Abfall, da das Material direkt in die Form gegossen wird. Wenn der CO2-Fußabdruck oder die eingesunkenen Kosten eines Teams ein Problem darstellen, ist Druckguss möglicherweise die bessere Wahl.

Mit ein wenig Hilfestellung den richtigen Herstellungsprozess auswählen

Produktteams sollten die CNC-Bearbeitung in Betracht ziehen, wenn sie eine mittlere bis hohe Produktionsserie präziser Teile und ein gewisses Maß an Designflexibilität benötigen und über das Kapital verfügen, um im Voraus in CNC-Maschinen zu investieren oder die Produktion an einen vertrauenswürdigen Partner auszulagern. Auf der anderen Seite sollten Produktteams den Druckguss in Betracht ziehen, wenn sie eine kostengünstige Möglichkeit zur Herstellung einer sehr großen Anzahl identischer Teile suchen und das Beste aus ihren Materialausgaben machen möchten.

Vergleiche von Fertigungsprozessen wie diese sind hilfreich, um Klarheit zu gewinnen und die wichtigsten Unterschiede zwischen zwei Prozessen von einem hohen Niveau aus zu betrachten. Dennoch kann die Auswahl des Prozesses, der für die spezifischen Anforderungen eines Projekts am besten geeignet ist, eine Herausforderung darstellen. Ein erfahrener, globaler Fertigungspartner wie Fast Radius kann einen Teil dieser Last tragen. Unser Team aus Designern, Ingenieuren, Technologen und Beratern hat Erfahrung mit allen wichtigen Herstellungsprozessen – von der additiven Fertigung bis hin zum Spritzguss, Urethanguss und mehr – und wir sind Experten darin, die Projektanforderungen der Kunden mit den besten Lösungen zu kombinieren Lösungen. Kontaktiere uns heute. Wir helfen Ihnen, die richtige Wahl zu treffen.

Um mehr über CNC-Bearbeitung zu erfahren oder andere Herstellungsverfahren wie Urethanguss und Spritzguss zu vergleichen und gegenüberzustellen, lesen Sie unsere neuesten Artikel im Fast Radius Learning Center.

Sind Sie bereit, Ihre Teile mit Fast Radius herzustellen?

Starten Sie Ihr Angebot