HĂ€ufig gestellte Fragen zum Thema CNC-Zerspanung
Was ist eine CNC-Zerspanung?
Die CNC-Zerspanung beschreibt die computergesteuerte AusfĂŒhrung von verschiedenen zerspanenden Techniken mithilfe eines CNC-Bearbeitungszentrums. In der Regel können sĂ€mtliche Bearbeitungstechniken, die manuell ausgefĂŒhrt werden können, auch mit der CNC-Zerspanung erfolgen. Zerspanung selbst ist ein Ăberbegriff, der eine Vielzahl von verschiedenen Methoden bezeichnet, einen Werkstoff zu bearbeiten. Sie alle haben zum Ziel, dem groben Material durch das Wegnehmen von Masse die Form zu geben, die es am Ende haben soll. Da das Abtragen des ĂŒberschĂŒssigen Materials SpĂ€ne verursacht, nennt man die Gesamtheit dieser VorgĂ€nge Zerspanung. HĂ€ufig angewandte Techniken der CNC-Zerspanung sind beispielsweise das SĂ€gen, das FrĂ€sen und das Schleifen. In allen drei FĂ€llen werden, je nach Grobheit des Werkzeugs, groĂe oder geringe Mengen des Ausgangsmaterials abgetragen, um die ungefĂ€hre Form zu erreichen. Dieses grob in Form gebrachte WerkstĂŒck kann dann weiterhin mithilfe von Feilen, Schleifern oder Bohrern in die genauere Form gebracht werden. Im Gegensatz zu einer Modelage erfolgt bei einer CNC-Zerspanung das Erreichen der gewĂŒnschten Form ausschlieĂlich mit dem Wegnehmen von Material. Es wird weder etwas hinzugefĂŒgt, noch etwas verĂ€ndert, wie es beispielsweise bei Plastiken aus Ton oder anderen modellierbaren Stoffen der Fall ist. Eine Entnahme von Material kann nicht wieder rĂŒckgĂ€ngig gemacht werden.
Welche Bearbeitungsverfahren zur CNC-Zerspanung existieren?
FrĂ€sen und Drehen sind die hĂ€ufigsten Verfahren der CNC-Zerspanung. Die Maschine dreht das Material in die richtige Position, damit die FrĂ€se dann Teile abtrennen kann. FrĂ€sen kann auf unterschiedliche Arten erfolgen. Klassische Beispiele hierfĂŒr sind die Anwendung von SĂ€gen, von Lasern oder aber von Hochdruckstrahlen, die mithilfe von Wasser das Metall zertrennen. Doch die CNC-Zerspanung hat noch mehr zu bieten: Genauere Arbeiten erfolgen mit prĂ€ziseren Werkzeugen. So können Feilen und Bohrer helfen, das Metall in Form zu bringen, wohingegen zu guter Letzt hĂ€ufig Schleifer verwendet werden, um das Material von scharfen Kanten zu befreien oder aber die OberflĂ€che entsprechend des gewĂŒnschten Ergebnisses anzupassen. Sie kann beispielsweise mit der CNC-Zerspanung angeraut oder aber poliert werden.
Was ist der Unterschied zwischen Drehen und FrÀsen in der CNC-Zerspanung?
Der Unterschied zwischen Drehen und FrĂ€sen liegt in der CNC-Zerspanung, genau wie in der manuellen Zerspanungstechnik, in der Frage, welcher Teil fixiert ist. Beim FrĂ€sen wird das fest fixierte Bauteil von einem flexiblen Werkzeug bearbeitet, das auf diese Weise in einer Vielzahl von SpĂ€nen nach und nach das ĂŒberschĂŒssige Material vom Grundbaustein, meist Metall oder Holz, abtrĂ€gt. Beim Drehen hingegen wird das Werkzeug fest fixiert. Flexibel ist hier das WerkstĂŒck, das um die eigene Achse rotiert und somit sich selbst mithilfe des fest installierten Werkzeugs abtrĂ€gt. Relevant fĂŒr die Wahl des geeigneten Verfahrens ist also die Form des gewĂŒnschten Produkts: Drehen kommt nur dann infrage, wenn das Endergebnis achsensymmetrisch sein soll. Ein unregelmĂ€Ăiges Bauteil oder WerkstĂŒck kann nicht mithilfe von Drehungen produziert werden, hier muss manuell dort gefrĂ€st werden, wo Material abgetragen werden soll.
Gibt es Alternativen zur konventionellen CNC-Zerspanung?
Bei sehr kleinen oder sehr filigranen WerkstĂŒcken ist die Erosion eine sehr wichtige ErgĂ€nzung zur herkömmlichen CNC-Zerspanung. Hier werden mithilfe verschiedener Techniken kleinste Mengen Material abgetragen, fĂŒr die eine so detaillierte Arbeit notwendig ist, dass herkömmliche, in der CNC-Zerspanung verwendete Werkzeuge nicht ausreichen. Auch, wenn die zu bearbeitenden Stellen sehr schwer zu erreichen sind, sich also beispielsweise im Innern des WerkstĂŒcks befinden, sind erodierende Verfahren unverzichtbar. Die Erosion erfolgt beispielsweise durch Funkenerosion. Hierbei wird das Material durch die Entladung von Strom zwischen einer Elektrode und dem WerkstĂŒck abgetragen. Dies funktioniert nur, wenn das WerkstĂŒck leitend ist. Daher ist diese Art der Erosion ausschlieĂlich fĂŒr Metalle geeignet, nicht jedoch fĂŒr Holz oder Keramik. Elektrochemisches Erodieren, auch Elysieren genannt, eignet sich hingegen fĂŒr die meisten Materialien. Durch den Einsatz von Elektronik ist das Erodieren nicht nur von Vorteil, weil man kleinste Details einarbeiten kann; zudem können auch sehr harte Materialien gezielt bearbeitet werden, ohne dass man ein Brechen oder eine andere Art der versehentlichen BeschĂ€digung des Materials befĂŒrchten muss, wie sie bei herkömmlicher CNC-Zerspanung bei spröden Materialien hin und wieder vorkommen kann.
Welche Technik der CNC-Zerspanung ist die richtige fĂŒr Sie?
Welche Zerspanungstechnik sich am besten fĂŒr Ihre Zwecke eignet, hĂ€ngt ausschlaggebend von den Zwecken ab. Es gibt nicht die eine richtige Methode â jede hat ihre Vor- und Nachteile und jede hat ihren eigenen ganz speziellen Einsatzzweck. Relevant ist vor allem die Art und Weise des gewĂŒnschten fertigen Produkts. Das Drehen eignet sich beispielsweise nur fĂŒr achsensymmetrische Endprodukte. Es ist also hervorragend geeignet fĂŒr Dinge wie GlĂ€ser, Rohre oder symmetrische Bauteile von gröĂeren Produkten. Da das Material hierbei keine Rolle spielt, sind auch sĂ€mtliche Drechselarbeiten an Holz mit der Methode des Drehens problemlos machbar. Das FrĂ€sen hingegen eignet sich besonders fĂŒr unregelmĂ€Ăige Bauteile, bei denen viele verschiedene Bearbeitungsschritte vorgenommen werden mĂŒssen. Die Erosion ist perfekt fĂŒr Teile mit besonders filigraner Arbeit oder aber fĂŒr Teile, bei denen die zu bearbeitenden Stellen schwer erreichbar sind. Wie Sie sehen, ist die Art des gewĂŒnschten Ergebnisses ausschlaggebend fĂŒr die Wahl der richtigen Zerspanungstechnik.
Welche Werkstoffe werden bei der CNC-Zerspanung genutzt?
Prinzipiell können fast alle festen Stoffe mithilfe von CNC-Zerspanung bearbeitet werden. Jedes Material, das bei der mechanischen Bearbeitung zerspant, eignet sich. Jedoch mĂŒssen Sie darauf achten, dass nicht alle Materialien fĂŒr alle Arten der Zerspanung geeignet sind. Besonders der unterschiedliche HĂ€rtegrad der Materialien beeinflusst die Wahl des Verfahrens. Bei einer Zerspanungstechnik mit hoher Hitzeentwicklung wie beispielsweise dem FrĂ€sen mit einem Laser oder dem Bohren mit hoher Geschwindigkeit kommen nur Materialien infrage, die der Belastung der groĂen Hitze standhalten können, wie verschiedene Metalle oder Keramik. FĂŒr Holz sind solche Methoden ungeeignet. Bestimmte Varianten der Erodierung wiederum können nur bei leitfĂ€higen Materialien angewandt werden, also ebenfalls bei Metallen. Besonders hĂ€ufig mit CNC-Zerspanung bearbeitet werden Holz, Metalle wie Kupfer, Stahl, Bronze oder Messing und Keramik beziehungsweise Gestein.
Welche Vor- und Nachteile hat die CNC-Zerspanung?
Der Nachteil der meisten Arten von Zerspanungstechnik liegt auf der Hand: Sie eignen sich nicht fĂŒr alle Materialien, zumeist nur fĂŒr Metall. Doch da man das vorher weiĂ, können Sie dieses Problem leicht aus der Welt schaffen, indem Sie von vornherein auf eine Zerspanungstechnik setzt, die fĂŒr das gewĂŒnschte Material geeignet ist. Die zahlreichen Vorteile der CNC-Zerspanung liegen hingegen auf der Hand: Es erfolgt bei beinahe jedem Material jeder einzelne Arbeitsschritt vom Rohmaterial bis hin zum fertigen Produkt. Im Zuge dieser Arbeitsschritte ist menschliches Versagen ausgeschlossen. Sofern die anfangs erstellte Programmierung korrekt ist, gibt es keine Fehlerquellen mehr und die Arbeit wird fehlerfrei vonstattengehen. Jedes Teil wird identisch mit den anderen der Fertigungsreihe sein, da die Arbeiten auf ein Mikrometer genau ausgefĂŒhrt werden.
Menschliche Arbeiter sind, abgesehen von der gelegentlichen Wartung der Maschine fĂŒr die CNC-Zerspanung, nicht notwendig, was auch das Risiko fĂŒr ArbeitsunfĂ€lle enorm verringert. Die absolute FlexibilitĂ€t der CNC-Zerspanung spricht fĂŒr sich: Jeder Arbeitsschritt kann programmiert werden und jede bereits existente Programmierung kann ganz nach Wunsch des Produzenten angepasst, verĂ€ndert oder aber wiederholt werden. Maschinen fĂŒr die CNC-Zerspanung sind in der Anschaffung zwar nicht gerade kostengĂŒnstig, doch machen sie die Investition mehr als wett, indem Sie im Laufe ihrer Nutzungsdauer jede Menge einsparen â Arbeit, Aufwand, Löhne und auch Material, denn wenn keine Fehler passieren können, kann auch kaum Material versehentlich unbrauchbar gemacht werden. Durch Display und Sichtglas können Sie die Arbeit jederzeit prĂŒfen und im Falle einer falschen Programmierung sofort eingreifen. Dies verbessert die Produktion enorm und garantiert Ihren Kunden stets tadellose und garantiert passende Bauteile.