Metall mit CNC-Fräsen bearbeiten

DeSta::Microcut
April 18, 2025

CNC-Fräsen ist ein bewährtes Verfahren zur Metallbearbeitung. Die leistungsstarke Technologie bietet sowohl hohe Präzision als auch Flexibilität, ist sehr vielseitig und kommt in vielen Branchen weit verbreitet zum Einsatz. Für hochwertige Ergebnisse sind die richtige Material- und Werkzeugauswahl sowie die Programmierung entscheidend.

So funktioniert die Bearbeitung von Metall mit CNC-Fräsen

CNC-Fräsen (Computerized Numerical Control) ist ein präzises und vielseitiges Verfahren zur Bearbeitung von Metallen und gehört zu den subtraktiven Fertigungsverfahren. Während der Bearbeitung wird sukzessive Material entfernt. Die CNC-Bearbeitung startet mit einem in der Regel blockförmigen Materialblock (Rohling). Mithilfe eines Fräswerkzeuges wird Material weggeschnitten um das fertige Werkstück herzustellen.

Die Steuerung einer CNC-Maschine erfolgt durch einen Computer. Dieser automatisiert, überwacht und steuert die Bewegung der Maschine präzise, schnell und wiederholgenau. Je nach verwendeter CNC-Maschine variieren dabei die spezifischen Bewegungen des Werkzeugs.

Die Bearbeitung von Metall durch CNC-Fräsen zeichnet sich durch folgende Merkmale aus:

Präzision: CNC-Fräsen erstellen Werkstücke mit hoher Präzision und engen Toleranzen.
Ablauf: Die CNC-Fräse folgt einem durch Programmierung genau festgelegten Pfad. CAD/CAM-Software kommt für die Erstellung der Fräsbahnen zum Einsatz. Das computergesteuerte Fräswerkzeug entfernt bei der Bewegung entlang des Pfades sukzessive Material vom Werkstück, bis die gewünschte Form erzeugt ist.
Kühlung: Meist kommen bei der Zerspanung von Metall Kühlmitteln zum Einsatz. Damit lässt sich die Wärmeentwicklung reduzieren und die Lebensdauer des Fräswerkzeuges verlängern.

Die Wahl des richtigen Fräswerkzeuges entscheidet über die Qualität des erzeugten Bauteils. Zusätzlich ist es erforderlich das bearbeitete Material, den Vorschub und die Werkzeug-Drehzahl zu berücksichtigen. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist das Treffen entsprechender Sicherheitsvorkehrungen, da durch einen Werkzeugbruch oder Späne Verletzungen entstehen können.

Das Team von DeSta::Microcut hat umfassende Expertise und tiefgehendes Know-how dank erfahrener Mitarbeiter. Das Unternehmen bietet ein breites Spektrum an Dienstleistungen aus einer Hand. Die reibungslose Abwicklung von Aufträgen zur Herstellung qualitativ hochwertiger Präzisionswerkstücke ist die Mission von DeSta::Microcut.

Diese Metalle lassen sich besonders gut CNC-Fräsen

CNC-Fräsen ist ein vielseitiges industrielles Bearbeitungsverfahren, das sich für eine große Bandbreite von Materialien eignet. Abhängig von den spezifischen Anforderungen an das Werkstück – dazu gehören beispielsweise die Härte, die Korrosionsbeständigkeit sowie die Festigkeit – erfolgt die entsprechende Materialwahl. Zu den gut für das CNC-Fräsen geeigneten Metallen gehören unter anderem:

Aluminium
Stahl
Edelstahl
Messing
Kupfer
Titan
Magnesiumlegierungen
Zinklegierungen

Das CNC-Fräsen von spröden oder harten Metallen kann eine große Herausforderung sein. Die Gefahr eines Werkzeugbruches ist hoch, Werkzeugverschleiß und Wärmeentwicklung sind beträchtlich, die Oberflächenqualität tendiert zu rauen Oberflächen bzw. Rissen. Außerdem kann die Spanbildung unregelmäßig sein und es ist möglich, dass Vibrationsprobleme auftreten.

Ein wesentlicher Kennwert beim CNC-Fräsen sind die Toleranzen, die den zulässigen Abweichungsbereich eines Maßes von seinem Nennwert angeben. Toleranzen werden als ±-Wert angegeben, beispielsweise ±0,1 mm. Enge Toleranzen sind mit geringeren Abweichungen und höherer Präzision gleichzusetzen und haben im Regelfall höhere Kosten in der Fertigung zur Folge.

DeSta::Microcut bietet eine breite Palette von Dienstleistungen auf Basis umfassender Expertise an, darunter die Metallbearbeitung mit CNC-Fräsen.

Vorteile von CNC-Fräsen

CNC-Fräsen ermöglichen es Herstellern Fertigungsprozesse zu automatisieren. Sie tragen damit entscheidend zu Genauigkeit, höherer Produktivität und der Minimierung von Ausschuss durch Fertigungsfehler bei. CNC-Fräsen sind konventionellen Fräsverfahren in mehreren Aspekten überlegen:

Variabilität: Die CNC-Bearbeitung ist hervorragend sowohl für Prototypen als auch für kleine, mittlere bis hin zu großen Serien geeignet. Der Einsatz von CNC-Fräsen ist im Vergleich zu 3D-Druck in vielen Fällen wesentlich kostengünstiger, wenn es um eine größere Anzahl von Prototypen und Teilen geht.
Materialvielfalt: CNC-Maschinen sind in der Lage eine Vielzahl von Materialien zu bearbeiten. Im Gegensatz dazu, fokussiert der 3D-Druck weitgehend auf Kunststoffe. Einzige Voraussetzung ist, dass das Material steif genug ist, damit es nicht zu einer Verformung oder dem Schmelzen unter dem Druck des Schneidwerkzeuges kommt.
Schnelligkeit und Präzision: Die CNC-Bearbeitung ist ein schnelles und präzises Bearbeitungsverfahren mit hervorragender Wiederholgenauigkeit.

CNC-Bearbeitung kann mit einer Vielzahl von Nachbearbeitungen kombiniert werden. Zu den möglichen Veredelungsverfahren zählen Eloxieren, Polieren, Plattieren bis hin zu Wärmebehandlung und Pulverbeschichtung.

Warum DeSta GmbH & Co KG ?

DeSta::Microcut steht für innovative Ideen, Kreativität in der Problemlösung, gleichbleibende Qualität und langjährige Erfahrung im Laserfeinschneiden. Der moderne Maschinenpark und die hochqualifizierten Mitarbeitenden von DeSta::Microcut stellen sicher, dass die individuellen Bauteile der Kunden mit höchster Sorgfalt und Präzision gefertigt werden.

Von komplexen Formen bis hin zu feinen Details ist nahezu jede Anforderung realisierbar. Zudem fertigt das Unternehmen ab einer Losgröße von einem Stück bis hin zu Klein- und Mittelserien.

Frästechniken bei DeSta::Microcut für das CNC-Fräsen von Metall

Zu den wichtigsten Frästechniken in der Metallbearbeitung zählen Senken, Bohren, Phasen und Gewindeschneiden. Erfahren Sie hier alle wichtigen Informationen zu den speziellen Techniken für das CNC-Fräsen von Metall:

Senken: Mithilfe eines Senkwerkzeuges wie beispielsweise einem Kegelsenker oder Plansenker lassen sich kegelförmige bzw. zylindrische Vertiefungen für Schraubenköpfe oder Nieten erzeugen.
Bohren: Meist kommt ein Zentrierbohrer oder Spiralbohrer für die Herstellung zylindrischer Löcher zur Anwendung. Als Verfahren kommt häufig das Tieflochbohren zum Einsatz.
Phasen: Beim Phasen erzeugt die CNC-Fräse abgeschrägte Kanten am Werkstück. Zweck des Bearbeitungsvorgangs ist das Werkstück zu entgraten, es für Schweißnähte vorzubereiten oder die Optik zu verbessern.
Gewindeschneiden: Innengewinde lassen sich mit Gewindebohren herstellen, Außengewinde mit Gewindefräsen. Als Werkzeuge kommen Gewindebohrer oder Gewindefräser zum Einsatz.

Nur mit der abgestimmten Wahl der richtigen Frästechnik, des Werkzeugs und der Schnittparameter können qualitativ einwandfreie Ergebnisse erzielt werden. Zu den Schnittparametern zählen unter anderem die Schnittgeschwindigkeit, der Vorschub sowie die Schnitttiefe. Für die Wärmeableitung und die Reduktion des Werkzeugverschleißes spielen Kühlmittel eine zentrale Rolle.

DeSta::Microcut bietet alle angeführten Frästechniken an und nimmt gerne Ihre Anfrage entgegen, um die Durchführbarkeit einer hier nicht angegebenen Frästechnik zu prüfen.

Fräsmaschinen für das CNC-Fräsen von Metall

Moderne Metallbearbeitung ist ohne CNC-Fräsmaschinen undenkbar. Für spezielle Anwendungsbereiche wurden im Lauf der Zeit spezielle Typen von Fräsmaschinen entwickelt. Heute stehen unter anderem diese Typen von CNC-Fräsmaschinen zur Verfügung, um die präzise und automatisierte Fertigung komplexer Bauteile aus verschiedenen Metallen zu ermöglichen:

Vertikale Fräsmaschinen: Dieser Maschinentyp ist für eine breite Palette von Anwendungen geeignet. Das Werkzeug bewegt sich in vertikaler Richtung.
Horizontale Fräsmaschinen: Maschinen dieses Typs sind ideal für schwere Zerspanungsarbeiten. Das Werkzeug bewegt sich dabei in horizontaler Richtung.
3-Achs-CNC-Bearbeitungszentren: Dieser Maschinentyp bewegt das Werkzeug entlang der X-, Y- und Z-Achsen, also entlang der drei linearen Achsen. Die Maschinen sind für das Fräsen von flachen Teilen oder 2,5D-Teilen hervorragend geeignet. In der Fertigung werden damit vorwiegend Prototypen, Formen und Werkzeugen sowie Maschinenbauteile hergestellt.
5-Achs-Fräsmaschinen: Maschinen dieses Typs machen komplexe Bearbeitungen dank der gleichzeitigen Bewegungen in fünf Achsen möglich. Sie kommen vor allem für die Herstellung komplexer Bauteile zur Anwendung.
Portalfräsmaschinen: Großflächige Werkstücke lassen sich hervorragend mit diesem Maschinentyp bearbeiten.

Bei DeSta::Microcut kommt ein 3-Achs-CNC-Bearbeitungszentrum mit Werkzeugwechsler und Nullpunktspannsystem zum Einsatz.

Trends für das CNC-Fräsen von Metall

Obwohl die Technologie der CNC-Bearbeitung bereits seit Jahrzehnten verfügbar ist, entwickelt sie sich dynamisch weiter. Die Entwicklungen beeinflussen die Arbeitsweise in der Industrie und befähigen Hersteller dazu, die Herausforderungen der modernen Produktion agil und innovativ zu meistern.

Dies sind die wesentlichen aktuellen Trends in der CNC-Bearbeitung:

Forcierter Einsatz von Automatisierung und Robotik: Maschinen sollen rund um die Uhr ohne laufende menschliche Aufsicht arbeiten können, um die Produktionskapazität zu erhöhen und gleichzeitig menschliche Fehler zu minimieren. Gleichbleibend hohe Qualität bei großen Produktionsläufen sowie optimierte Kosten sind das Ziel.
Integration von KI und maschinellem Lernen: Ziel ist eine KI-basierte Optimierung der Werkzeugwege sowie eine Prognose für den Wartungsbedarf. Zusätzlich erlaubt die KI-basierte Überwachung der Qualität in Echtzeit den CNC-Betrieb noch effizienter und zuverlässiger zu machen. Modelle für maschinelles Lernen ermöglichen es den Maschinen, sich an veränderte Bedingungen anzupassen, die Präzision zu verbessern und die Fehlerhäufigkeit ohne menschliches Eingreifen zu reduzieren.
Verbesserte Nachhaltigkeit und Energieeffizienz: Nachhaltigkeit ist branchenübergreifend von essenzieller Bedeutung. Zielsetzung ist die Reduktion von Abfällen, das Recycling von Materialien sowie eine verbesserte Energieeffizienz, was auch die Kosten senkt. Der Fokus liegt darauf, den Ausschuss zu minimieren und die Produktionsressourcen zu schonen.
Fortschritte bei der mehrachsigen Bearbeitung: Maschinen mit beispielsweise fünf Achsen können sich gleichzeitig in mehreren Achsen bewegen und damit komplexe Geometrien in einer einzigen Aufspannung erzeugen. Dieser Trend wirkt sich für die Herstellung von Teilen mit komplexen Kurven und Winkeln positiv aus.
Automatische Kostenvoranschläge für CNC-Bearbeitungsprojekte: Die Nachfrage nach schnellen und präzisen Angeboten in der CNC-Bearbeitung wird immer größer. Dies hat zur Entwicklung KI-gesteuerter automatischer Angebotssysteme geführt. Im Idealfall kann damit der Prozess der Angebotserstellung deutlich gestrafft werden.
Echtzeitüberwachung und IoT-Konnektivität: Moderne CNC-Maschinen sind mit Sensoren ausgestattet, welche kontinuierlich Daten über die Maschinenleistung, den Werkzeugverschleiß und die Teilequalität bereitstellen. Mit dem berechtigten Fernzugriff auf diese Daten können Hersteller Maschinen in Echtzeit überwachen und Probleme frühzeitig erkennen.
Verbesserte Software und Simulationsfähigkeiten: Dank präziser Modellierungs- und Simulationsfunktionen in moderner CAD- und CAM-Software sind Hersteller dazu in der Lage, ihre Konstruktionen zu optimieren und potenzielle Probleme vorhersagen zu können.