CNC-Kleinserien-Bearbeitung: Alles, was Sie wissen wollen
Bei der CNC-Kleinserienbearbeitung werden dieselben Bauteile durch das CNC-Bearbeitungsverfahren in kleinen Mengen hergestellt, die zwischen einem und einigen hundert Stück liegen können. Wenn Sie sich für die CNC-Kleinserienfertigung interessieren, finden Sie in diesem Leitfaden ausführliche Informationen, also lassen Sie uns loslegen.
Kleinserien-CNC-Bearbeitung erklärt
Bei der Kleinserienfertigung handelt es sich um ein CNC-Bearbeitungsverfahren, das die Herstellung von Komponenten in kleinen Stückzahlen umfasst, die mit einer Kombination aus Individualisierung und Präzision ausgestattet sind.
Die CNC-Kleinserienfertigung konzentriert sich auf kleine Mengen und stellt sicher, dass jedes Teil strenge Qualitätsstandards erfüllt. Die Kleinserienfertigung ermöglicht Projekte mit Präzision, individueller Anpassung und komplizierten Designs.
CNC-Kleinserien-Bearbeitungsprozess
Die CNC-Kleinserienbearbeitung ist mit verschiedenen Techniken ausgestattet, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
CNC-Drehen
CNC-Drehen ist ein Kleinserienfertigungsverfahren, bei dem die Werkstücke rotieren und das Schneidwerkzeug stationär ist. Das Verfahren wird auf CNC-Drehmaschinen durchgeführt und trägt zur präzisen Herstellung zylindrischer Teile bei. Es ist für Materialien wie Messing und Aluminium geeignet. Es hilft bei der Herstellung von Komponenten, die enge Toleranzen und Genauigkeit erfordern.
CNC-Fräsen
Das CNC-Fräsen ist ein weit verbreitetes Bearbeitungsverfahren für die Kleinserienfertigung, bei dem Materialien mit rotierenden Werkzeugen bearbeitet werden. Diese Maschinen bewegen sich entlang mehrerer Achsen und helfen bei der Herstellung von Komponenten mit komplexen Merkmalen. Sie können kleine Chargen mit Flexibilität und Präzision mit detaillierten Merkmalen herstellen.
CNC-Bohren
Beim CNC-Bohren werden Löcher in das Werkstück gebohrt. Dieses Verfahren wird mit CNC-Bohrwerkzeugen durchgeführt und trägt zur Herstellung präziser Löcher bei. Dieses Verfahren eignet sich für eine breite Palette von Materialien, darunter Kunststoffe und andere gehärtete Materialien.
EDM-Bearbeitung
EDM steht für Elektroerosive Bearbeitung und bietet die Herstellung von Kleinserien durch den Einsatz von elektrischen Spitzen zur Erosion des Materials. Dieses Verfahren hilft bei der Herstellung von Bauteilen, die aus harten Materialien gefertigt werden und komplizierte Designs erfordern. Dabei kommen Maschinen mit Elektroden und dünnen Drähten zum Einsatz, die präzise Schnitte ermöglichen.
Flachschleifen
Das Flachschleifen ist ein Verfahren, mit dem sich durch CNC-Bearbeitung fein gearbeitete Kleinserien von Bauteilen herstellen lassen. Bei diesem Verfahren wird eine Schleifscheibe verwendet, die sich ständig dreht und dem Werkstück eine glatte Oberfläche verleiht. Es bietet Gleichmäßigkeit und Genauigkeit im fertigen Teil.
Es gibt vielseitige Materialien, die für die Herstellung von Bauteilen durch Flachschleifen und die Herstellung von Spezialwerkzeugen verwendet werden können.
Welche Materialien werden üblicherweise in der CNC-Kleinserienfertigung verwendet?
Die Kleinserienfertigung mit CNC-Maschinen umfasst die folgenden Materialien, die zur Herstellung von Komponenten verwendet werden.
Aluminium: Es ist bekannt für seine Festigkeit und sein geringes Gewicht, was es zu einem beliebten Material für Automobil- und Luft- und Raumfahrtkomponenten macht. Es ist leicht zu bearbeiten und bietet Wärmeleitfähigkeit.
Rostfreier Stahl: Es ist korrosionsbeständig und wird in der medizinischen Industrie und bei der Herstellung von Geräten für die Lebensmittelverarbeitung verwendet. Es bietet Integrität auch unter rauen Bedingungen.
Messing: Messing ist für seine Ästhetik bekannt und wird meist für elektrische Bauteile verwendet, die eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit aufweisen.
Titan: Es zeichnet sich durch ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aus und eignet sich daher für Anwendungen in der Medizintechnik und der Luft- und Raumfahrt, wo es eine lange Lebensdauer aufweist.
Kupfer: Kupfer bietet eine nahtlose elektrische Leitfähigkeit und wird in elektronischen Anwendungen, aber auch in Wärmetauschern eingesetzt.
Werkzeugstahl: Es wird wegen seiner Härte für die Herstellung von Formen und Werkzeugen verwendet und hält die Schneide sehr gut.
Kohlenstoffstahl: Es ist zerspanbar und langlebig und wird in der Automobilindustrie verwendet.
Wolfram: Wolfram hat einen hohen Schmelzpunkt und eine hohe Dichte und wird daher in Anwendungen eingesetzt, die eine extreme Hitzebeständigkeit erfordern, wie z. B. im militärischen Bereich und in der Raumfahrt.
Nickellegierungen: Diese Legierungen werden aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit und der hohen Temperaturen ausgewählt, da Nickellegierungen für raue Anwendungen wie Chemieanlagen geeignet sind.
Kunststoffe: Kunststoffe werden häufig in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, die sich durch geringes Gewicht, Vielseitigkeit und Korrosionsbeständigkeit auszeichnen. ABS wird für die Herstellung von Prototypen verwendet und für Anwendungen mit hohen Temperaturen wird PEEK verwendet.
Vorteile der CNC-Kleinserien-Bearbeitung
Die Bearbeitung von Kleinserien bietet verschiedene Vorteile, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
Kosten-Wirksamkeit
Die Kleinserienfertigung trägt dazu bei, die Kosten für die anfängliche Einrichtung zu minimieren, und wenn kleine Mengen produziert werden, sinkt der Bedarf an großen Lagerbeständen. Außerdem lassen sich so die Lagerkosten und das Risiko der Veralterung verringern.
Flexibilität
Die CNC-Bearbeitung von Kleinserien ist ein flexibles Verfahren. Es ermöglicht eine schnelle Produktion in kleinen Chargen und eine unmittelbare Reaktion auf wechselnde Trends. Außerdem können Sie die Entwürfe zwischen den einzelnen Chargen ändern, ohne dass dabei hohe Kosten anfallen.
Hohe Präzision und Qualität
CNC-Maschinen sind in der Lage, hochpräzise und konsistente Bauteile herzustellen. Diese Bauteile sind mit überlegener Qualität und hoher Toleranz ausgestattet. Außerdem bietet der automatisierte Prozess eine gleichbleibende Qualität für alle produzierten Einheiten.
Wirkungsgrad
Die CNC-Bearbeitung ist ein effizientes Verfahren, da sie durch die Optimierung des Produktionsprozesses sowohl Zeit als auch Kosten spart.
Anpassungsfähigkeit
Die CNC-Bearbeitung in kleinem Maßstab eignet sich für die Herstellung von Prototypen und hilft bei der Durchführung von Tests in kleinem Maßstab, so dass eventuelle Verbesserungen des Designs in der Zukunft berücksichtigt werden können. Außerdem ist die Anpassung an Schwankungen bei der Kleinserienfertigung einfach.
Beschränkungen für die CNC-Kleinserien-Bearbeitung
Neben den Vorteilen gibt es auch einige Einschränkungen, die mit der CNC-Kleinserienbearbeitung verbunden sind, wie z.B:
Hohe Kosten pro Einheit
Große Chargen bieten Größenvorteile, da sie helfen, die Kosten pro Einheit zu senken, während bei kleinen Chargen die Kosten pro Einheit aufgrund der Betriebs- und Einrichtungskosten sehr hoch sind.
Anfangskosten und Einrichtungszeit
Jede Produktionscharge erfordert möglicherweise eine einmalige Einrichtung, was bei komplexen Teilen einen hohen Kosten- und Zeitaufwand verursacht. Außerdem summieren sich die Kosten für die anfänglichen Vorrichtungen und Werkzeuge, so dass der Gesamtprozess für eine so kleine Serie teuer wird.
Sachzwänge des Materials
Die CNC-Bearbeitung minimiert zwar den Ausschuss, aber im Vergleich zur Bearbeitung größerer Serien ist der Materialverlust hoch, und auch der Einkauf von Material in kleinen Mengen ist im Vergleich zu großen Mengen teuer.
Ausfallzeit der Maschine
Der regelmäßige Wechsel der Chargen führt zu Maschinenstillständen, die die Produktivität beeinträchtigen. Außerdem können die häufigen Stopps zu Verschleiß an den Maschinen führen, die häufig gewartet werden müssen.
Mangelnde Skalierbarkeit
Die CNC-Kleinserienfertigung ist aus Kosten- und Zeitgründen nicht für die Produktion von Großserien geeignet. Wenn die Qualitätsanforderungen steigen, ist eine plötzliche Steigerung der Produktion nicht möglich.
Tipps zur Kleinserien-CNC-Bearbeitung
Einige wichtige Tipps für die Bearbeitung von Kleinserien sind die folgenden:
- Reduzieren Sie die Komplexität des Bauteildesigns, wo immer dies möglich ist, da dies zur Senkung der Kosten und der Bearbeitungszeit beiträgt.
- Versuchen Sie, Standardkomponenten zu fertigen, so dass bei kleinen Stückzahlen keine Spezialwerkzeuge mehr benötigt werden.
- Enge Toleranzen erhöhen sowohl den Zeit- als auch den Kostenaufwand. Entscheiden Sie sich daher nur dort für enge Toleranzen, wo sie für die Funktionalität erforderlich sind.
- Die Teile, die modular sind, haben normalerweise eine vereinfachte Montage und Bearbeitung, versuchen Sie, solche Teile zu entwerfen.
Anwendungen der CNC-Kleinserien-Bearbeitung
Es gibt verschiedene Anwendungen für die CNC-Bearbeitung von Kleinserien, von denen einige im Folgenden aufgeführt sind:
Luft- und Raumfahrt
Die Luft- und Raumfahrtindustrie verlangt Präzision bei den Bauteilen. Die CNC-Kleinserienbearbeitung kann Bauteile anbieten, die in der Luft- und Raumfahrt präzise sind, Zuverlässigkeit und enge Toleranzen sind entscheidend, und das bietet die CNC-Bearbeitung. Die Komponenten der Luft- und Raumfahrt, die durch CNC-Kleinserienbearbeitung hergestellt werden, sind Fahrwerke und Turbinenschaufeln.
Automobilindustrie
Autoteile, die Präzision, Langlebigkeit und Flexibilität erfordern, werden im Rahmen der CNC-Bearbeitung in Kleinserien hergestellt. Es werden kundenspezifische Teile und Prototypen für Automobile hergestellt, zu denen Motorkomponenten und Zahnräder gehören. In Fällen, in denen eine spezifische Anforderung für ein Automobil erfüllt werden muss, kann die CNC-Kleinserienfertigung geeignet sein.
Medizinische
Kundenspezifische medizinische Geräte wie chirurgische Werkzeuge und Implantate sind solche Komponenten, bei denen Genauigkeit und Qualität entscheidend sind. Die Kleinserienfertigung ermöglicht die Herstellung von kundenspezifischen und hochpräzisen Komponenten für die medizinische Industrie. Patientenspezifische Implantate können durch Kleinserienfertigung hergestellt werden.
Elektronik
Elektronikhersteller verwenden in der Regel Kleinserienfertigung für die Herstellung von Komponenten, die in elektronischen Geräten verwendet werden. Bei diesen Bauteilen kann es sich um Kühlkörper, Stecker und Gehäuse handeln. Auch für ein neues Modell eines Geräts oder einer Vorrichtung kann ein Prototyp erforderlich sein, bevor das Endprodukt hergestellt werden kann.
Schlussfolgerung
Die CNC-Kleinserien-Bearbeitung kommt in verschiedenen Anwendungen zum Einsatz, und da Sie diesen Leitfaden durchgelesen haben, haben Sie sich sicher mit vielen wichtigen Aspekten vertraut gemacht. Wenn Sie auf der Suche nach einer CNC-Kleinserienbearbeitung für Ihre Anwendungen sind Nehmen Sie Kontakt mit der DEK auf. Sie können kundenspezifische Komponenten nach Ihren Vorgaben in Kleinserie fertigen lassen.
FAQs
Wie verhält sich die CNC-Kleinserienfertigung im Vergleich zum 3D-Druck?
Die Kleinserienfertigung bietet im Vergleich zum 3D-Druck eine bessere Oberflächenbearbeitung und höhere Präzision. Der 3D-Druck wird meist für komplexe geometrische Formen und das Rapid Prototyping eingesetzt.
Was ist der Kostenaspekt der Kleinserienfertigung?
Die Kosten für die CNC-Bearbeitung von Kleinserien sind aufgrund der Material-, Arbeits- und Einrichtungskosten für eine einzelne Einheit höher. Außerdem steigen aufgrund der häufigen Umrüstungen die Stillstandszeiten der Maschine und die Wartungskosten.
Welche Arten von Teilen sind für die CNC-Bearbeitung von Kleinserien geeignet?
Die Kleinserienfertigung eignet sich für kundenspezifische Bauteile, Kleinserien und Prototypen. Sie eignet sich für Anwendungen, die enge Toleranzen und komplexe Geometrien erfordern.
Was sind Kleinserienfertigungsverfahren?
Die Kleinserien-Produktionsverfahren bestehen aus 3D-Druck, CNC-Bearbeitung und Spritzgießen.
