CNC-Metallwerkstoffe: Arten, Eigenschaften, Anwendungsbereiche und Überblick über die Bearbeitung

Die CNC-Metallbearbeitung wird zur Herstellung einer breiten Palette von Präzisionsbauteilen aus unterschiedlichsten Werkstoffen eingesetzt – von gängigen Materialien wie Aluminium und Stahl bis hin zu Titan, Nickelbasislegierungen, Kupfer und Sondermetallen. Die Werkstoffauswahl hat direkten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften, die thermischen Eigenschaften, die Korrosionsbeständigkeit, die elektrischen Eigenschaften sowie die spezifischen Bearbeitungsanforderungen eines Bauteils. In der CNC-Metallfertigung ist die Materialauswahl nur ein Teil des Prozesses; die Qualität des Endprodukts hängt auch von der Teilegeometrie, den Bearbeitungstechniken, der Konfiguration der Werkzeugmaschinen, der Wahl der Werkzeuge, den Spannverfahren, den Toleranzvorgaben, der Oberflächengüte und den Prüfstandards ab.

Dieser Leitfaden gibt einen Überblick über gängige CNC-Metallwerkstoffe und deren wichtigste Eigenschaften, Bearbeitungsverfahren, Anlagen, Anwendungsbereiche sowie die Grundlagen der Qualitätskontrolle. Außerdem wird erläutert, wie Xtmade umfassende Unterstützung bei der CNC-Metallbearbeitung bietet, die den gesamten Prozess von der Prototypenentwicklung bis zur Serienfertigung abdeckt.

Übersicht über CNC-Metallwerkstoffe

CNC-Werkzeugmaschinen sind in der Lage, eine breite Palette von Eisenmetallen, Nichteisenmetallen und Sondermetallen zu bearbeiten. Die Materialauswahl hängt von den funktionalen Anforderungen des Fertigteils ab, darunter Festigkeit, Gewicht, elektrische Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, Betriebstemperatur und Maßgenauigkeit.

Welche Metallwerkstoffe lassen sich bearbeiten? Zu den gängigen CNC-Metallen zählen Aluminium, Stahl, Edelstahl, Messing, Kupfer, Bronze, Titan, Nickelbasislegierungen und Magnesium sowie Spezialmetalle wie Wolfram, Molybdän, Kovar und Invar.

Material	Gängige Güteklassen oder Typen	Wichtigste Merkmale	Typische Anwendungsbereiche
Aluminium	6061, 7075, 2024	Leicht, gutes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht	Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie, Elektronik
Stahl	1018, 1045, 4140	Robust, langlebig, vielseitig	Maschinenbau, Automobilindustrie, Industrieausrüstung
Edelstahl	303, 304, 316L, 17-4 PH	Korrosionsbeständig, langlebig	Medizintechnik, Lebensmitteltechnik, Industriekomponenten
Messing	C360, C260, C464	Gute Bearbeitbarkeit, Leitfähigkeit, Korrosionsbeständigkeit	Armaturen, Verbindungsstücke, Ventile
Kupfer	C10100, C11000, C14500	Hohe elektrische und thermische Leitfähigkeit	Elektrische und thermische Komponenten
Bronze	Phosphorbronze, Siliziumbronze, Aluminiumbronze	Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit	Buchsen, Lager, Schiffskomponenten
Titan	Ti-6Al-4V, handelsübliches reines Titan	Hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, Korrosionsbeständigkeit	Luft- und Raumfahrt, Medizin, Hochleistungsgeräte
Nickelbasislegierungen	Inconel, Hastelloy, Monel	Hitzebeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit	Luft- und Raumfahrt, Chemie, Energie
Magnesium	AZ31, AZ91	Sehr geringe Dichte, geringes Gewicht	Automobilindustrie, Elektronik, Gehäuse
Spezialmetalle	Wolfram, Molybdän, Kovar, Invar	Spezielle thermische, elektrische oder mechanische Eigenschaften	Halbleiter, Luft- und Raumfahrt, Energie, Präzisionsgeräte

Metallische Werkstoffe können zudem in verschiedenen Zuständen geliefert werden – beispielsweise geglüht, lösungsgeglüht, ausscheidungsgehärtet, wärmebehandelt oder kaltverformt. Diese Zustände beeinflussen die mechanischen Eigenschaften des Werkstoffs und sein Verhalten während der Fertigung. Daher sollten bei der Metallbearbeitung bestimmte Werkstoffsorten und -zustände eindeutig angegeben werden, anstatt sich ausschließlich auf allgemeine Werkstoffbezeichnungen zu verlassen.

Wesentliche Eigenschaften von CNC-Metallwerkstoffen

Verschiedene Metalle reagieren unterschiedlich auf mechanische Belastungen, Hitze, Chemikalien und elektrische Ströme. Das Verständnis der wesentlichen Eigenschaften eines Werkstoffs hilft dabei, geeignete Fertigungsanforderungen festzulegen, vermeidet einen “Einheitsansatz” und gewährleistet eine optimale Leistung in unterschiedlichen Umgebungen.

Festigkeit und Härte

Unter Festigkeit versteht man die Fähigkeit eines Werkstoffs, mechanischen Belastungen standzuhalten, ohne sich dauerhaft zu verformen oder zu versagen, während die Härte seine Widerstandsfähigkeit gegen Eindrücke, Verschleiß und Verformung widerspiegelt. Stahl, Edelstahl, Titan und Nickelbasislegierungen bieten eine hohe Festigkeit für Konstruktions- oder hochbelastete Bauteile. Obwohl Aluminium eine geringere Dichte aufweist, bietet es dennoch für viele Anwendungen eine hervorragende mechanische Festigkeit. Die Materialhärte kann sich zudem durch Wärmebehandlung erheblich verändern; die für ein gehärtetes Material erforderlichen Bearbeitungs- und Veredelungsverfahren können sich von denen unterscheiden, die für dieselbe Legierung in einem weicheren Zustand angewendet werden.

Duktilität und Zähigkeit

Die Duktilität beschreibt, inwieweit sich ein Metall vor dem Bruch verformt, während die Zähigkeit die Fähigkeit eines Werkstoffs bezeichnet, Energie vor dem Versagen zu absorbieren. Diese Eigenschaften sind entscheidend, wenn CNC-gefertigte Teile Stößen, Vibrationen, zyklischen Belastungen oder mechanischen Verformungen ausgesetzt sind. Sie beeinflussen zudem das Verhalten eines Werkstoffs während der Zerspanungs- und Endbearbeitungsprozesse. Bei Bauteilen wie Wellen, Halterungen, Gehäusen, tragenden Elementen und mechanischen Schnittstellen geht es oft darum, ein Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Duktilität und Zähigkeit zu finden, anstatt einfach nur das härteste verfügbare Material auszuwählen.

Wärmeleitfähigkeit

Die Wärmeleitfähigkeit bestimmt, wie effizient ein Metall Wärme überträgt. Kupfer und Aluminium weisen eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf und werden häufig in Wärmeübertragungskomponenten, elektrischen Systemen, Kühlkörpern, Kühlstrukturen und Komponenten für das Wärmemanagement eingesetzt. Andere Legierungen haben eine geringere Wärmeleitfähigkeit und können bei der Bearbeitung mehr Wärme speichern. Folglich beeinflussen die thermischen Eigenschaften eines Werkstoffs sowohl den vorgesehenen Einsatzzweck des Bauteils als auch die zu seiner Herstellung verwendeten Fertigungsverfahren.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosionsbeständigkeit ist besonders wichtig, wenn Bauteile Feuchtigkeit, Chemikalien, Salz, Außenbedingungen oder korrosiven Prozessflüssigkeiten ausgesetzt sind. Edelstahl, Titan, Nickelbasislegierungen, Bronze und bestimmte Aluminiumlegierungen werden üblicherweise für Anwendungen gewählt, bei denen Umweltbeständigkeit gefragt ist. Ist zusätzlicher Schutz erforderlich, können Oberflächenbehandlungsverfahren – wie Eloxieren, Passivieren, Galvanisieren oder Schutzbeschichtungen – in Verbindung mit dem ausgewählten Werkstoff angewendet werden.

Elektrische Leitfähigkeit

Die elektrische Leitfähigkeit ist ein entscheidender Faktor bei der Auswahl von Werkstoffen für elektrische und elektronische Bauteile. Kupfer und bestimmte Kupferlegierungen werden häufig für leitfähige Bauteile, Steckverbinder, Anschlussklemmen, Sammelschienen und thermoelektrische Baugruppen verwendet. Auch Messing bietet ein günstiges Verhältnis zwischen elektrischer Leitfähigkeit, mechanischen Eigenschaften und Bearbeitbarkeit. Wenn die elektrische Leitfähigkeit eine entscheidende funktionale Anforderung darstellt, muss die jeweilige Legierungssorte eindeutig angegeben werden, da die elektrischen Eigenschaften je nach Sorte erheblich variieren können.

Wärmeausdehnung

Metalle dehnen sich bei Temperaturänderungen aus und ziehen sich wieder zusammen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist besonders wichtig für Präzisionsbauteile, optische Geräte, Halbleiterbauelemente und Bauteile, die in einem breiten Temperaturbereich eingesetzt werden müssen. Spezielle Werkstoffe wie Invar und Kovar werden häufig in Anwendungen eingesetzt, bei denen die Wärmeausdehnung kontrolliert werden muss oder die Verträglichkeit mit anderen Werkstoffen von entscheidender Bedeutung ist.

CNC-Bearbeitungsverfahren für metallische Werkstoffe

Die CNC-Metallbearbeitung ist kein einstufiger Prozess. Ein fertiges Bauteil durchläuft unter Umständen mehrere Bearbeitungsschritte, um seine äußere Geometrie, seine inneren Merkmale, Bohrungen, Gewinde, Präzisionsoberflächen und Endmaße zu erhalten. Die Bearbeitungsstrategien hängen von den Bauteilzeichnungen, dem Werkstoff, der Geometrie, den Toleranzanforderungen, dem Produktionsvolumen und den verfügbaren Werkzeugmaschinenkonfigurationen ab.

CNC-Fräsen

Beim CNC-Fräsen wird mit einem rotierenden Schneidwerkzeug Material von einem feststehenden Werkstück abgetragen. Es ist eines der am häufigsten verwendeten Verfahren zur Herstellung von Metallteilen mit ebenen Flächen, Hohlräumen, Nuten, Konturen, Bohrungen und komplexen 3D-Geometrien. Zu den typischen Fräsvorgängen zählen Planfräsen, Stufenfräsen, Hohlraumfräsen, Nutenfräsen, Profilieren, Bohren und die 3D-Oberflächenbearbeitung.

Ein typisches Werkstück wird zunächst einer Schruppbearbeitung unterzogen, um den Großteil des überschüssigen Materials zu entfernen. In den nachfolgenden Arbeitsschritten werden dann kritische Oberflächen und Merkmale endbearbeitet, um die erforderlichen Maße und die gewünschte Oberflächengüte zu erreichen. Das CNC-Fräsen eignet sich sowohl für relativ einfache Werkstücke als auch für solche mit komplexen geometrischen Details. Faktoren wie die Anzahl der Rüstvorgänge, die Zugänglichkeit der Werkzeuge, die Spannverfahren und die Maschinenkonfiguration haben einen erheblichen Einfluss auf die Produktionseffizienz und die Maßhaltigkeit.

CNC-Drehen

Das CNC-Drehen wird in erster Linie zur Bearbeitung von Teilen mit zylindrischen oder rotationssymmetrischen Merkmalen eingesetzt. Das Werkstück dreht sich, während ein Schneidwerkzeug Material von seinem Außen- oder Innendurchmesser abträgt.

Durch Drehen lassen sich folgende Produkte herstellen:

• Wellen
• Stifte
• Buchsen
• Ärmel
• Abstandshalter/Distanzstücke
• Flansche
• Drehgehäuse

Zu den gängigen Drehbearbeitungen zählen Planen, Außendrehen, Ausbohren, Nuten, Gewindeschneiden und Anfasen. Bei Werkstücken, die sowohl Dreh- als auch Fräsmerkmale aufweisen, kann das Drehen mit zusätzlichen Fräsvorgängen kombiniert werden (Dreh-Fräs-Bearbeitung), um die endgültige Geometrie zu erzielen.

CNC-Bohren und Lochbearbeitung

Bohrungen gehören zu den häufigsten Merkmalen von CNC-gefertigten Metallteilen. Je nach erforderlichem Durchmesser, Tiefe, Toleranz und Oberflächengüte können verschiedene Bearbeitungsverfahren zum Einsatz kommen. Das Bohren dient zur Erstellung der ersten Bohrung, während das Reiben die Maßgenauigkeit und Oberflächenqualität verbessern kann. Das Ausbohren wird in der Regel eingesetzt, wenn eine präzise Kontrolle über den Durchmesser oder die Koaxialität/Ausrichtung einer bestehenden Bohrung erforderlich ist.

Gewindebohrungen können durch Gewindeschneiden oder Gewindefräsen hergestellt werden. Die Wahl des Verfahrens hängt von der Gewindegröße, dem Werkstoff, der Geometrie, dem Produktionsvolumen und der erforderlichen Maßgenauigkeit ab. Bei Bauteilen mit mehreren Präzisionsbohrungen sind die Lage- und Positionstoleranzen der Bohrungen oft ebenso entscheidend wie die Bohrungsdurchmesser selbst. Daher müssen Prüfverfahren nicht nur die Bohrungsabmessungen, sondern auch die räumlichen Beziehungen zwischen den Bohrungen und anderen Bauteilmerkmalen überprüfen.

4-Achsen- und 5-Achsen-CNC-Bearbeitung

Im Vergleich zur herkömmlichen 3-Achsen-Bearbeitung verfügen die 4-Achsen- und 5-Achsen-Bearbeitung über Drehbewegungsfunktionen.

4-Achsen-Maschinen können das Werkstück um eine zusätzliche Drehachse positionieren, wodurch die Bearbeitung mehrerer Seiten oder radialer Merkmale mit weniger Umrüstvorgängen möglich wird.

Die 5-Achs-Bearbeitung ermöglicht eine simultane mehrachsige Steuerung, wodurch das Schneidwerkzeug komplexe Oberflächen aus verschiedenen Richtungen bearbeiten kann. Dieses Verfahren eignet sich besonders gut für Bauteile mit gekrümmten Oberflächen, tiefen Bohrungen oder Nuten, schrägen Flächen, Laufradschaufeln, komplexen Geometrien aus der Luft- und Raumfahrt sowie anderen Bereichen, die mit herkömmlichen Werkzeugen nur schwer zugänglich sind.

Durch die Reduzierung der Anzahl der Umrüstvorgänge lässt sich die Positionsgenauigkeit über mehrere Merkmale hinweg gewährleisten. In der Präzisionsfertigung vereinfacht dies die Herstellung komplexer Geometrien und minimiert die Handhabung der Werkstücke zwischen den einzelnen Arbeitsschritten.

Nachbearbeitung und Oberflächenveredelung

Während bei der CNC-Bearbeitung in der Regel die Grundgeometrie eines Bauteils festgelegt wird, stellen nachfolgende Arbeitsschritte sicher, dass das Bauteil die Anforderungen für die Montage oder seine endgültige Verwendung erfüllt.

Zu den gängigen Nachbearbeitungsschritten gehören:

• Entgraten
• Polieren
• Schleifen
• Kugelstrahlen
• Oberflächenreinigung
• Eloxieren
• Passivierung
• Galvanotechnik
• Wärmebehandlung
• Schutzbeschichtung

Das jeweilige Verfahren zur Oberflächenbearbeitung hängt vom Werkstoff, der Anwendung, den ästhetischen Anforderungen, der Korrosionsbeständigkeit, den Maßtoleranzen und den in den Konstruktionszeichnungen festgelegten technischen Spezifikationen ab. So werden beispielsweise Aluminiumteile häufig eloxiert, während Edelstahlteile in der Regel passiviert werden; hohe Anforderungen an die Oberflächengüte können ein Polieren oder andere Präzisionsbearbeitungsverfahren erforderlich machen.

CNC-Anlagen für die Metallbearbeitung Bearbeitung

Unterschiedliche Teilegeometrien erfordern unterschiedliche Werkzeugmaschinenkonfigurationen. Für eine leistungsfähige CNC-Fertigung sind Anlagen erforderlich, die ein breites Spektrum an Verfahren – wie Fräsen, Drehen, die Bearbeitung komplexer Geometrien und die Prüfung – abdecken können, anstatt sich auf einen einzigen Werkzeugmaschinentyp zu beschränken.

CNC-Fräsbearbeitungszentren

CNC-Fräsbearbeitungszentren eignen sich für die Bearbeitung einer Vielzahl von Metallteilen, darunter Halterungen, Gehäuse, Platten, Verteiler, Vorrichtungen, Strukturbauteile und industrielle Präzisionsteile.

Die Auswahl einer Werkzeugmaschine hängt von den folgenden Faktoren ab:

• Werkstückabmessungen
• Anzahl der Achsen
• Spindelleistung
• Werkzeugkapazität
• Toleranzanforderungen
• Werkstückspannverfahren
• Losgröße

Je nach Werkstückgeometrie und Produktionsanforderungen können horizontale oder vertikale Bearbeitungszentren ausgewählt werden.

4-Achsen- und 5-Achsen-Bearbeitungszentren

Mehrachsen-Bearbeitungszentren bieten eine größere Flexibilität bei der Positionierung und Bearbeitung komplexer Teile. Sie eignen sich besonders für Teile mit mehreren bearbeiteten Flächen, schrägen Elementen, konturierten Oberflächen, tiefen Aussparungen oder Geometrien, die spezielle Werkzeugwege erfordern. Xtmade setzt moderne Bearbeitungsmaschinen und Prüfsysteme ein, um die komplexe CNC-Fertigung zu unterstützen und eine strenge Kontrolle der Maßgenauigkeit während des gesamten Produktionsprozesses zu gewährleisten.

CNC-Drehzentren

Drehzentren werden zur Bearbeitung von Rotationsteilen eingesetzt; sie können auch mit anderen Bearbeitungsverfahren kombiniert werden, wenn die Teile sowohl Dreh- als auch Fräsmerkmale aufweisen. Die geeignete Maschinenkonfiguration hängt von Faktoren wie Durchmesser, Länge, Innenformen, Gewindebearbeitung, Losgröße und Toleranzanforderungen ab.

CNC-Prüfgeräte

Die Bearbeitungsmöglichkeiten müssen durch entsprechende Messmöglichkeiten ergänzt werden. Die bei der präzisen CNC-Fertigung auftretenden Maßtoleranzen überschreiten häufig die Grenzen herkömmlicher manueller Messverfahren. Zu den Prüfgeräten gehören Koordinatenmessgeräte (CMMs), Bildverarbeitungssysteme, Messlehren, Mikrometer, Schieblehren und Oberflächenmessgeräte. Die Prüfung mit Koordinatenmessgeräten eignet sich besonders gut zur Überprüfung komplexer räumlicher Geometrien und der Lagebeziehungen zwischen mehreren Merkmalen.

CNC-Metallbearbeitung in verschiedenen Branchen

Die CNC-Metallbearbeitung deckt ein breites Anwendungsspektrum ab, das vom Prototypenbau einzelner Teile bis hin zur Serienfertigung von Tausenden von Teilen reicht. Verschiedene Branchen stellen unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich der Materialeigenschaften, der Maßgenauigkeit, der Oberflächenbeschaffenheit und der Konsistenz der Fertigung.

Luft- und Raumfahrt

Komponenten für die Luft- und Raumfahrt erfordern in der Regel ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht, Korrosionsbeständigkeit, Maßgenauigkeit und eine zuverlässige Rückverfolgbarkeit der Materialien. CNC-gefräste Metallteile finden breite Anwendung bei Strukturbauteilen, Halterungen, Gehäusen, Wellen, Armaturen, Aktuatorbaugruppen sowie bei Teilen mit gekrümmten Oberflächen oder komplexen Profilen. Aluminium, Titan, Edelstahl und Nickelbasislegierungen sind gängige Werkstoffe in der Luft- und Raumfahrt.

Automobilindustrie

Die Automobilindustrie setzt CNC-gefertigte Metallteile für Antriebsstrangsysteme, Fahrwerkskomponenten, Halterungen, Gehäuse, Wellen, Verbindungsstücke, Befestigungswinkel und Fahrzeugprototypen ein. Aluminium und Stahl sind die am häufigsten verwendeten Werkstoffe, wobei je nach spezifischer Funktion der Bauteile auch Edelstahl, Messing, Kupfer und Speziallegierungen zum Einsatz kommen können. Die CNC-Bearbeitung von Metall erleichtert zudem die Prototypenentwicklung im Automobilbereich, da Designiterationen nicht die hohen Werkzeugkosten erfordern, die mit bestimmten Massenproduktionsverfahren verbunden sind.

Medizin

Medizinische Geräte und Instrumente erfordern in der Regel Werkstoffe, die korrosionsbeständig sind, präzise Abmessungen aufweisen, kontrollierte Oberflächenbeschaffenheiten besitzen und über dokumentierte Prüfdaten verfügen. Für medizinische Komponenten werden häufig Edelstahl und Titan verwendet, während Aluminium und andere Werkstoffe für Gerätegehäuse, Halterungen und nicht implantierbare Baugruppen zum Einsatz kommen. Die CNC-Bearbeitung von Metallen ermöglicht die Fertigung sowohl von präzisen Kleinstteilen als auch von großen Baugruppen gemäß technischer Zeichnungen und Spezifikationen.

Elektronik und Elektrotechnik

Anwendungen in der Elektronik- und Elektroindustrie erfordern häufig Werkstoffe mit kontrollierten elektrischen und thermischen Eigenschaften. Kupfer und Kupferlegierungen werden häufig für leitfähige Bauteile, Steckverbinder, Anschlüsse und Wärmeableitungsstrukturen verwendet; Aluminium findet breite Anwendung bei Gehäusen, Kühlkörpern und Strukturteilen. Durch die Metallbearbeitung lassen sich diese Werkstoffe zu den präzisen Geometrien formen, die für elektrische und thermische Komponenten erforderlich sind.

Robotik und Automatisierung

Robotersysteme bestehen aus einer Vielzahl von bearbeiteten Bauteilen, darunter Roboterarme, Gelenke, Halterungen, Gehäuse, Wellen, Gestänge, Sensorhalterungen und Endeffektoren. Diese Komponenten erfordern unter Umständen eine Leichtbauweise, hohe Steifigkeit, Verschleißfestigkeit, präzise Passungen an den Schnittstellen sowie wiederholbare Maßgenauigkeit. Je nach den spezifischen Anforderungen der Bauteile können Werkstoffe wie Aluminium, Edelstahl, Stahl, Titan, Messing und technische Kunststoffe ausgewählt werden.

Energie und Industrieausrüstung

Energie- und Industrieanlagen werden in der Regel unter anspruchsvollen mechanischen, thermischen oder chemischen Bedingungen betrieben. Zu den CNC-gefertigten Bauteilen zählen Ventilkörper, Rohrverbindungsstücke, Wellen, Verteiler, Gehäuse, Befestigungsbaugruppen und maßgefertigte mechanische Teile. Werkstoffe wie Edelstahl, Nickelbasislegierungen, Titan, Kupferlegierungen und Sondermetalle können zum Einsatz kommen, wenn herkömmliche Werkstoffe die geforderten Leistungsstandards im Betrieb nicht erfüllen.

Auswahl von Metallwerkstoffen für die CNC-Fertigung

Die Materialspezifikation sollte im Zusammenhang mit den gesamten Fertigungsanforderungen betrachtet werden.

In einer Fertigungszeichnung sollte die genaue Werkstoffsorte angegeben werden, wenn eine bestimmte Legierung erforderlich ist. So unterscheidet sich beispielsweise die Angabe „Aluminium 6061“ von der bloßen Angabe „Aluminium“, genauso wie für Edelstahl 316L andere Anforderungen gelten als für Edelstahl 303.

Weitere Faktoren, die sich auf die Produktion auswirken können, sind unter anderem:

• Materialzustand oder Härtegrad
• Geometrie der Bauteile
• Anzahl
• Maßtoleranzen
• Oberflächenbeschaffenheit
• Wärmebehandlung
• Oberflächenbehandlung
• Prüfvorschriften
• Anforderungen an die Materialzertifizierung

In der Zeichnung sollten außerdem kritische Maße und Merkmale angegeben werden, damit die Fertigungs- und Prüfprozesse entsprechend geplant werden können.

Die Werkstoffauswahl sollte sich letztlich an den tatsächlichen Einsatzbedingungen des fertigen Bauteils orientieren und nicht ausschließlich auf allgemeinen Werkstoffeigenschaften basieren.

Qualitätskontrolle in der CNC-Metallbearbeitung

Die Qualitätskontrolle für Materialien und Bearbeitungsprozesse muss über den gesamten Produktionszyklus hinweg gewährleistet sein, anstatt sich ausschließlich auf die Endkontrolle nach dem letzten Arbeitsschritt zu verlassen.

Materialprüfung

Werkstoffzertifikate, Werksprüfberichte (MTRs), Konformitätsbescheinigungen (CoC) und Unterlagen zur Rückverfolgbarkeit der Werkstoffe können entsprechend den Projektanforderungen bereitgestellt werden. Durch die Überprüfung der spezifizierten Legierungssorte und des Werkstoffzustands wird sichergestellt, dass die Rohstoffe den genehmigten Zeichnungen oder Beschaffungsspezifikationen entsprechen.

Maßprüfung

Bei der Maßprüfung werden kritische Maße, die Lage von Merkmalen, Durchmesser, Tiefen, Ebenheit und andere in den Zeichnungen festgelegte Anforderungen überprüft. Je nach Bauteil können bei der Prüfung Koordinatenmessgeräte (CMMs), Bildverarbeitungssysteme, Messlehren, Mikrometer, Messschieber und andere Präzisionsmessgeräte zum Einsatz kommen.

Prüfung der Oberflächenqualität

Die Oberflächenrauheit wird geprüft, wenn in den Zeichnungen bestimmte Ra-Anforderungen festgelegt sind. Da die Oberflächenbeschaffenheit von Bearbeitungsstrategien, Werkzeugen, Endbearbeitungsverfahren und Materialeigenschaften beeinflusst wird, stellt die Prüfung sicher, dass kritische Oberflächen die festgelegten Anforderungen erfüllen.

Erstmusterprüfung und Prozessbegleitende Prüfung

Die Erstmusterprüfung (FAI) dient dazu, den Fertigungsprozess vor Beginn der Serienproduktion zu validieren. Bei der Prozesskontrolle werden kritische Maße während der Produktion überwacht, sodass Probleme rechtzeitig erkannt werden können, bevor Abweichungen eine große Charge von Bauteilen beeinträchtigen.

Endabnahme

Die Endkontrolle stellt sicher, dass die fertigen Teile vor dem Versand alle vereinbarten Anforderungen hinsichtlich Zeichnungen, Abmessungen, Werkstoffen, Oberflächenqualität und Dokumentation erfüllen. Je nach Projektanforderungen können Prüfprotokolle erstellt werden, darunter Maßprotokolle, FAI-Dokumentation sowie die entsprechenden Materialprüfberichte (MTR) und Konformitätsbescheinigungen (CoC).

Xtmade – CNC-Metallbearbeitung

Xtmade bietet CNC-Metallbearbeitung für eine breite Palette von Werkstoffen an – darunter Aluminium, Stahl, Edelstahl, Messing, Kupfer, Bronze, Titan, Magnesium, Nickelbasislegierungen und Sondermetalle. Mit unseren Kompetenzen in den Bereichen Fräsen, Drehen und mehrachsige Bearbeitung decken wir den Bedarf von der Prototypenfertigung über Kleinserien bis hin zur Serienproduktion ab. Kunden können vor Produktionsbeginn Zeichnungen, CAD-Dateien, Muster und technische Spezifikationen einreichen, um eine technische Bewertung sowie Feedback zur Fertigungsfähigkeit (DFM – Design for Manufacturability) zu erhalten. Darüber hinaus führen wir strenge Prüf- und Produktionskontrollen durch, um eine gleichbleibende Produktqualität zu gewährleisten. Sie können sich jederzeit gerne an uns wenden.