Häufig gestellte Fragen zum Thema CNC-Drehen
Was ist CNC-Drehen?
Das Drehen ist eine Zerspanungstechnik (Trennverfahren). Unter Einsatz des Drehens fertigen Betriebe Werkstücke aus verschiedenen Materialien, z. B. aus Kunststoffen oder Metallen. Grundsätzlich unterscheidet die Industrie das manuelle vom automatisierten Drehen. CNC-Drehen ist eine vollautomatisierte Zerspanungstechnik, die auf einer CNC-Drehmaschine abläuft (CNC: Computerized Numerical Control = rechnergestützte numerische Steuerung). Sämtliche Prozesse auf einer CNC-Maschine werden von Computerprogrammen gesteuert, so auch bei CNC-Fräsen und anderen modernen Werkzeugmaschinen. Im Gegensatz zu anderen Zerspanungstechniken sorgt beim CNC-Drehen das Rotieren des Bauteils für den Schneidvorgang, wobei das auf der CNC-Drehmaschine fixierte Werkzeug den Vorschub auslöst. Die Bewegung des Werkzeugschlittens erfolgt längs und quer zur Rotationsachse des Bauteils entlang der zu bearbeitenden Fläche, auf diese Weise werden Späne von der Oberfläche des Werkstücks abgetragen. Nach dem CNC-Drehen werden die Drehteile entweder im Rohzustand, mit sichtbaren Bearbeitungsspuren, belassen oder sie werden darüber hinaus perlgestrahlt.
Welche CNC-Drehteile können hergestellt werden?
Mittels CNC-Drehen fertigen Betriebe rotationssymmetrische Bauteile, darunter auch Präzisionsdrehteile auf CNC-Maschinen. Dabei entstehen zylindrische oder ebene, zur Drehachse im rechten Winkel befindliche Flächen sowie auch komplexe Drehteile, dies können z. B. Kegel- oder Kugelflächen sein. Es handelt sich um Erzeugnisse, die aus Metallen oder Kunststoffen in diversen Formen, Größen und Stückzahlen produziert werden. So entstehen z. B. folgende Drehteile durch das CNC-Drehen:
Medizintechnik:
- OP-Gestelle
- Herzschrittmacher-Testelektroden
- Einzelteile für die Wiederaufbereitung/Resterilisation von Medizintechnik
- Netzhautlaser-Objektive
Werkzeug- und Automobilbereich:
- automative Teile
- Werkzeugteile
- Montagehülsen
- Lackierdüsen
Design/Gestaltung:
- feinmechanische Teile für Designuhren
- Lampenstangen für LED-Einheiten
- Installationskomponenten
- Spritzgussformen
- Verbindungsstücke
- Schlüsselanhänger aus Aluminium
Sonstiges:
- Feinste Gewinde
- Objektivhülsen
Welche Werkstoffe werden zum CNC-Drehen genutzt?
Im Allgemeinen können CNC-Drehmaschinen sämtliche zerspanbaren Materialien per CNC-Drehen bearbeiten – dies bezieht sich auf Metalle und Kunststoffe. Wenn es um den Werkstoff Holz geht, ist nicht vom Drehen, sondern vom Drechseln die Rede. Vor allem in der Metallverarbeitung ist CNC-Drehen essenziell. Beispiele für Werkstoffe beim CNC-Drehen:
Nichtmagnetisierbare Stähle: Dies sind rostfreie austenitische Stahlsorten (austenitisch: über 8 Prozent Nickelanteil, kubisch flächenzentrierte Kristallstruktur), die besonders fest und auch in Bezug auf Salzwasser korrosionsbeständig sind. Ferner hat dieses Material aufgrund der Legierung mit Mangan oder Molybdän keine magnetischen Eigenschaften – es heißt auch U-Boot-Stahl.
Hitzebeständige Stähle: Dabei handelt es sich um hitzebeständigen ferritischen Stahl (ferritisch: bis zu 13 Prozent Chrom, kein Nickelanteil), der großen thermischen Belastungen standhält und mithilfe einer Legierung mit Chrom, Silizium und Aluminium sogar unter Einfluss von heißen Gasen und Verbrennungsprodukten eine überzeugende Festigkeit aufweist.
Rost- u. säurebeständige Stähle: Dies sind besonders korrosionsbeständige und feste Chrom-Nickel-Stähle (auch Edelstahl, V2A oder V4A). Durch den Chromanteil des Edelstahls (mindestens 12 Prozent) entsteht zusammen mit Sauerstoff aus Luft, Wasser oder anderen Medien eine feine, Schutz spendende Chromoxidschicht, die sich sogar regenerieren kann, falls sie beschädigt wird.
Hochwarmfeste Stähle: Dabei handelt es sich um eigens legierte Stahlsorten, die selbst bei hohen Temperaturen ihre Festigkeit und Elastizität bewahren.
Edelbaustähle: Diese Werkstoffe kommen beim CNC-Drehen zum Einsatz, wenn eine besonders hohe Festigkeit erforderlich ist (z. B. Chrom-Molybdän-Stahl). Außerdem können Edelbaustähle anstelle von Stahlsorten genutzt werden, die durch galvanischen Schutz, Verzinken oder Anstrich rostbeständig gemacht werden (VA-Stahl).
NE-Metalle: NE-Metall oder Nichteisenmetalle sind Metalle, bei denen Eisen als Hauptelement fehlt. Darunter fallen u. a. Kupferlegierungen wie Kuprodur, Aluminiumlegierungen, Magnesiumlegierungen oder Buntmetalle.
Kuprodur: Kuprodur stellt eine Legierung aus Kupfer, Nickel und Silizium dar, die sich durch besondere Festigkeit, Härte, Korrosionsbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit, Wärmeleitfähigkeit sowie Langlebigkeit auszeichnet. Der Maschinenbau und die Elektrotechnik verwenden Kuprodurschrauben und Verbindungsteile aus Kuprodur für Verbindungen und elektrische Kontakte, die wetterbeständig sein oder mechanisch starken Einflüssen standhalten müssen. Kuprodur dient in der Automobilindustrie für Ventilführungsbuchsen, ferner kommt es als Lagerbuchsen für thermisch stark beanspruchte Gleitlager zum Einsatz.
Sonderwerkstoffe: Dies sind z. B. Titan oder Tantal. Sonderwerkstoffe überzeugen im Umfeld von CNC-Dreharbeiten, da sie sich bei bestimmten Anforderungen als beständig erweisen. So übertreffen ihre Einsatztemperaturen häufig die von Stählen. Daher ist auch die Verarbeitung dieser Sonderwerkstoffe eine anspruchsvolle Aufgabe, für die Expertenwissen und eine entsprechend entwickelte CNC-Technologie notwendig sind.
Worauf sollte bei der Fertigungsanfrage geachtet werden?
CNC-Dreher geben Interessenten folgende Tipps für ihre Fertigungsanfragen:
- Nennen Sie die gewünschten Materialien für Ihre Drehteile mit genauer Spezifikation.
- Beschreiben Sie auch, wie die Oberflächen der Drehteile beschaffen sein sollen (z. B. Rautiefe). Schildern Sie zudem Ihre Anforderungen in puncto Oberflächenbehandlung (z. B. Eloxieren).
- Notieren Sie spezielle Anforderungen auf Ihrer Zeichnung (z. B. Sichtteil).
- Teilen Sie dem Anbieter Ihrer Wahl mit, wenn das CNC-Drehen in einem neuen Projekt identisch mit einem vorherigen Auftrag sein soll.
- Optik der Drehteile: Wie ein Drehteil letztendlich aussieht, hängt mit zahlreichen Faktoren zusammen: zum einen mit dem Bearbeitungsprozess beim CNC-Drehen – dieser ist für Sie als Kunden kaum zu beeinflussen. Jedoch können Sie anderweitig bewirken, dass die Bauteile Ihrer Vorstellung entsprechen, und zwar indem Sie bei Ihrer Anfrage die exakte Werkstoffbezeichnung mitteilen. So kann der CNC-Dreher bei der Fertigung eine homogene Optik erreichen.
Was wird unter Lohnfertigung verstanden?
Bei Lohnfertigern (oder Auftragsherstellern) handelt es sich um Firmen, z. B. im Bereich Metallverarbeitung, die im Auftrag von Kundenunternehmen CNC-Drehen oder Metall-Fräsen, Blechverarbeitung oder andere Arbeiten durchführen. CNC-Drehen in Lohnfertigung in Anspruch zu nehmen, kann unterschiedlich motiviert sein. Häufig bestehen Engpässe in der Firma des Kunden und/oder wirtschaftliche Gründe stehen im Vordergrund, wenn Firmen CNC-Drehteile fertigen lassen. Ein Lohnfertiger erledigt das CNC-Drehen unter Einsatz seines Personals auf eigenen Werkzeugmaschinen. Gibt ein Kunde CNC-Drehen in Lohnarbeit in Auftrag, teilt er dem Betrieb mit, welche Vorgaben einzuhalten sind und worauf besonders geachtet werden soll. Der Lohnfertiger stellt das georderte Drehteil zu einem bestimmten Termin fertig.
Was sind die Vor- und Nachteile bei CNC-Dreharbeiten im Lohn?
Vorteile:
Kosten sparen und Service nutzen: CNC-Drehen in Lohnarbeit ist meist günstig, da ein Lohnfertigungsbetrieb alle Kosten für Personal, CNC-Drehmaschine und Wartung übernimmt. Kunden von CNC-Drehern im Lohn können sich darauf verlassen, dass diese auf modernen Werkzeugmaschinen produzieren. Vor allem sparen sie an der Anschaffung eigener CNC-Drehmaschinen oder an Fachpersonal – das unternehmerische Risiko liegt beim Dienstleister. Auch fehlt es vielen Betrieben an Platz für CNC-Drehmaschinen – ein weiterer Grund, Lohnfertiger im Bereich CNC-Dreharbeiten einzubinden. In puncto Kalkulation klären Sie als Kunde die Kosten pro Drehteil mit der betreffenden CNC-Dreherei ab, sodass alle Leistungen bis ins Detail berechnet werden. Viele Dienstleister übernehmen zudem das Qualitätsmanagement und liefern die gefertigten Drehteile an Endkunden aus.
Fehlende Kapazitäten ausgleichen: Viele Firmen können den hohen Qualitätsanforderungen bei der Herstellung von Drehteilen nicht entsprechen. Oft fehlt ihnen außer den Werkzeugmaschinen auch das fachliche Know-how bzw. die Mitarbeiter sind nicht vorhanden. All dies sind Gründe, CNC-Drehen in Lohnfertigung in Anspruch zu nehmen.
Auftragsspitzen auslagern: Falls ein Unternehmen seine Menge an Aufträgen für CNC-Dreharbeiten nicht allein bewältigen kann, kann ein CNC-Dreher als Lohnfertiger ihm diese (zum Teil) abnehmen und effizient erledigen.
Schnelle und umfassende Erledigung: Nachdem Sie als Kunde im Bereich CNC-Drehen in Lohnarbeit dem Dienstleister die benötigte Stückzahl, den gewünschten Liefertermin und Ihre Fertigungszeichnung übermittelt haben, wird er zügig die Herstellung Ihrer Drehteile durchführen. Viele Dienstleister im Lohn bieten einen Rundumservice für Prozesse der Metallfertigung: Drehen, Metall-Fräsen, Schleifen, Erodieren und Weiterverarbeiten (teils durch Partner) der Werkstücke.
Flexibilität: Als Kunde können Sie die Stückzahl Ihres Auftrags für CNC-Dreharbeiten flexibel bestimmen, von der Einzel- bis zur Serienfertigung.
Nachteile:
Betriebe mit CNC-Drehen in Lohnarbeit zu beauftragen, hat neben vielen Vorteilen auch Nachteile, die sich insbesondere durch das Outsourcing ins Ausland ergeben. In Ländern wie Polen, Tschechien, Ungarn, Russland, China oder Rumänien befinden sich viele Dienstleister für CNC-Drehen in Lohnarbeit, die die Arbeiten günstiger als CNC-Dreher in Deutschland erledigen und die auch mit CNC-Fräsmaschinen und anderen Werkzeugmaschinen der Zerspanungstechnik arbeiten. Die Nachteile können darin bestehen, dass insbesondere auf kleinere deutsche Auftraggeber ein hoher Aufwand bezüglich Dokumentation und/oder Auftrags- und Projektmanagement zukommen kann. Des Weiteren können steuerliche Belange sich kompliziert und negativ für Firmen auswirken, die CNC-Dreharbeiten im Ausland beauftragen. Nicht zuletzt kommt es vor, dass die im Ausland erzeugte Qualität der Drehteile, insbesondere bei Präzisionsdrehteilen, nicht den Qualitätsanforderungen entsprechen, da diese schwer kontrolliert werden können.
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