Materialauswahl Für Die CNC-Bearbeitung

Lesen Sie unseren Leitfaden der erforderlichen Eigenschaften für die Auswahl aus über 30 Materialien für Ihr CNC-Projekt.

Für die Herstellung hochwertiger Produkte ist es entscheidend, dass für die CNC-Bearbeitung geeignete Materialien verwendet werden. Dabei die richtige Wahl zu treffen, kann Ihnen dabei helfen, Zeit und somit auch Geld zu sparen. Dieser Artikel zielt darauf ab, den Auswahlprozess für Materialien zu vereinfachen, die gut für die CNC-Bearbeitung geeignet sind. Der Artikel betrachtet dabei die vielen Materialien genauer, die dabei eingesetzt werden.

Dafür haben wir eine Liste an Materialien für die CNC-Bearbeitung erstellt, die von Xometry für die Fertigung maßgeschneiderter Teile aus der CNC-Bearbeitung verwendet werden. Die meisten Verfahren der CNC-Bearbeitung verwenden Aluminium, Edelstahl, Stahl, Messing, Kupfer, Titan und steife Kunststoffe.

Aluminiumlegierungen

Aluminiumlegierungen sind die Arbeitstiere bei der Herstellung CNC-gefertigter Komponenten. Dank ihres geringen Gewichts und ihrer exzellenten thermischen Leitfähigkeit maximieren diese Materialien die Effizienz und erleichtern es, hochpräzise Teile herzustellen.

Aluminium kann erhitzt werden, um seine Festigkeit zu erhöhen, während andere Zuschlagsstoffe – wie Mangan oder Silizium – sicherstellen, dass CNC-gefertigte Teile ihre Formstabilität behalten.

Mit seiner steigenden Beliebtheit in allen Branchen wird es zunehmen in vielen Anwendungsgebieten eingesetzt, und reicht vom stategischen Rahmen eines Flugzeugs bis hin zu alltäglichen Bauteilen an einem Auto.

Aluminium 2007 / 3.1645 / Al-CuMgPb

Diese spezielle Aluminiumlegierung erzeugt kürzere Späne und einen Kupferanteil zwischen 3,3% und 4,6%. Das Material ist sowohl für die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung als auch für das Schneiden von Gewinden sehr gut geeignet, was es zu einer exzellenten Wahl macht. Kupfer ist dabei nicht das einzige vorhandene Element; Magnesium und sind ebenfalls Komponenten der Legierung.

  • Schlüsseleigenschaften: Exzellenz maschinell verarbeitbar • Hitzbehandelbar • Geringe Schweißbarkeit •  Geringe Korrosionsbeständigkeit
  • Anwendungen: Dieses Material wird hauptsächlich für die Produktionen von Maschinenteilen, Schrauben und Muttern verwendet. Sein Kupfergehalt bewirkt jedoch eine geringe Schweißbarkeit und eine geringe Korrosionsbeständigkeit.
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Aluminium 2017A / 3.1325 / Al-Cu4Mg

Aluminium 2017A / Al-Cu4Mg ist eine mit der Zeit härtbare geknetete Legierung mit hoher Festigkeit und exzellenter Formbarkeit. Je nach gewünschtem Anwendungsbereich kann es hitzebehandelt werden, um eine breite Palette an Qualitäten zu erwerben. Es kann zum Beispiel getempert werden, um ein starkes und dennoch formbares Material zu erhalten, das für strukturelle Anwendungen ideal ist.

  • Schlüsseleigenschaften: Formbarkeit • Hohe Festigkeit • Exzellente Verarbeitbarkeit
  • Anwendungen: Es wird am häufigsten in der Luft- und Raumfahrt eingesetzt, um strukturelle Komponenten zu erstellen, die ein hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis haben.
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Aluminium 5083 / 3.3547 / Al-Mg4.5Mn

Bei Aluminium 5083 handelt es sich um eine mittelfeste, korrosionsbeständige Legierung. Sie besitzt die höchste Festigkeit unter den nicht-wärmebehandelbaren Legierungen, aber eine Anwendung über Temperaturen von 65 °C ist nicht anzuraten. Es ist korrosionsbeständig und leicht maschinell zu bearbeiten. Es kann mit allen üblichen Verfahren geschweißt werden; jedoch ist das Schweißen in der von Wärme betroffenen Zone hochfester Legierungen nicht empfehlenswert.

  • Schlüsseleigenschaften: Mittlere Festigkeit • Gut maschinell verarbeitbar • Korrosionsbeständigkeit • Exzellente Schweißbarkeit
  • Anwendungen: Es wird oft in der Blechfertigung verwendet, um zum Beispiel Luftleitungen und Schächte für Klimaanlagen, Küchenausstattungen oder Beleuchtungsanlagen zu bauen.
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Aluminium 6060 / 3.3206 / Al-MgSi

Aluminium 6060 ist eine Legierung der 6000er-Serie aus Al-Mg-Si mit mittlerer Festigkeit. Es handelt sich um eine Aluminiumlegierung geringer Festigkeit, die allerdings wärmebehandelt werden kann. Sie bietet exzellente Korrosionsbeständigkeit, Schweißeigenschaften und Eignung für das Kaltformen.

  • Schlüsseleigenschaften: Geringe Festigkeit • Wärmebehandelbar • Gute Schweißeigenschaften •  gute Korrosionsbeständigkeit
  • Anwendungen: Es wird gemeinhin für die Herstellung von maschinell gefertigte Bauteilen für verschiedene Branchen verwendet. Es wird in der Produktion von Leuchtmitteln, Möbeln, Böden und anderer technischen Anwendungen ohne speziellen Ansprüchen an die Festigkeit eingesetzt.
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Aluminium 6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu

Aluminium 6061 ist eine ausscheidungsgehärtete Aluminiumlegierung, die hauptsächlich aus Zuschlägen aus Magnesium und Silizium basiert. Es verfügt über ausgezeichnete mechanische Qualitäten und exzellente Schweißbarkeit, und wird häufig extrudiert (in der Beliebtheit auf Platz Zwei hinter Aluminium 6063).

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Festigkeit • Gute Schweißbarkeit • Korrosionsbeständigkeit
  • Anwendung: Es wird hauptsächlich beim Schmieden eingesetzt. Mit einer Zugfestigkeit von 180 MPa ist diese hochfeste Legierung sehr gut für stark belastete Konstruktionen wie Gerüste, Eisenbahnwaggons sowie Maschinenbauteile und Teile für die Luft- und Raumfahrt geeignet.
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Aluminium 6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg

Aluminium 6082 beinhaltet Magnesium, Silizium, Eisen, Mangan und Chrom, neben weiteren Zuschlagsstoffen. Diese elementare Zusammensetzung gewährt der Legierung eine ganz bestimmte Sammlung an Eigenschaften. Die Legierung wird normalerweise durch Rollen und Extrusion verarbeitet, und verfügt über eine mittlere Festigkeit, exzellente Schweißeigenschaften und eine hohe Wärmeleitfähigkeit. Es ist zudem widerstandsfähig gegen Spannungskorrosionsrisse. Die Zugfestigkeit des Materials schwankt zwischen 205 und 310 MPa.

  • Schlüsseleigenschaften: Gute Wärmeleitfähigkeit • Gute Schweißeigenschaften • Widerstandsfähigkeit gegen Spannungskorrosionsrisse
  • Anwendungen: Es wird häufig für Offshore-Konstruktionen und Container eingesetzt.
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Aluminium 7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu

Aluminium 7075 ist eine Aluminiumlegierung, die mit Zink und Magnesium gehärtet wurde. Es verfügt über eine exzellente Widerstandfähigkeit gegenüber Spannungskorrosionsrisse und eine hohe Festigkeit. Dies basiert auf der Hauptkomponente der Legierung. Es verfügt über hohe Festigkeit (540 MPa), Härte und Resilienz gegenüber Ermüdung. Fräsen und Bürsten sind zwei unterschiedlich dafür angewandte Oberflächenveredelungsoptionen. Es kann bis zu einem signifikanten Maße maschinell bearbeitet werden.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Festigkeit • Zäh • Ermüdungsbeständigkeit • Exzellent maschinell verarbeitbar
  • Anwendungen: Mit einer Dichte von 2.81 g/cm³ ist es eine der leichtesten Legierungen in der gewerblichen Fertigung. Es wird deshalb im großen Maße für die Herstellung von Strukturelementen von Flugzeugen verwendet.
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Vergleichstabelle der mechanischen Eigenschaften von Aluminiumlegierungen

Legierung Umformfestigkeit (MPa) Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Härte Elastizitätsmodul (GPa)
Aluminium 2007 / 3.1645 / Al-CuMgPb 210 – 250 370 6 – 8 130 72.5
Aluminium 2017A / 3.1325 / Al-Cu4Mg 135 – 240 250 – 370 8 – 12 45 – 105 72.5
Aluminium 5083 / 3.3547 / AlMg4,5Mn 115 – 200 270 – 345 16 81.5 71
Aluminium 6060 / 3.3206 / Al-MgSi 60 – 160 120 – 215 6 – 16 45 – 70 ~70
Aluminium 6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu 110 – 240 180 – 260 7 – 15 65 – 85 70
Aluminium 6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg 110 – 260 205 – 310 6 – 15 65 – 95 70
Aluminium 7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu 145 – 475 275 – 540 2 – 10 55 – 163 72

Edelstahlgütegrade

Edelstähle sind ein unglaublich populäres Material für die CNC-Bearbeitung, wobei verschiedene Gütegrade für unterschiedliche Anwendungsgebiete geeignet sind. Es sind viele Gütegrade von Edelstählen verfügbar, wobei austenitische die am häufigsten verwendeten für maschinelle Verfahren sind.

Austenitische Materialien haben eine gute Korrosionsbeständigkeit und ein breites Feld möglicher mechanischer Festigkeiten, die von weich bis fest reicht. Somit ist es ideal für die CNC-Bearbeitung durch Drehen, Gewindeschneiden, Bohren oder Fräsen.

Mit all den verfügbaren Gütegraden wird schnell deutlich, warum Edelstähle einige der beliebtesten Materialien für die CNC-Bearbeitung darstellen.

Edelstahl 303 / 1.4305 / X10CrNiS18-9

Es handelt sich hierbei um einen austenitischen Chrom-Nickel-Edelstahl dem Schwefel hinzugefügt wurde. Das entstehende Material verfügt über eine verbesserte maschinelle Verarbeitbarkeit, aber über eine verringerte Korrosionsbeständigkeit. X10CrNiS18-9 ist zudem nachvollziehbar robust im Hinblick auf seine mechanischen Eigenschaften. Es ist zudem sehr gut formbar, mit einer Bruchdehnung von um die 31%.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Festigkeit • Gut maschinell verarbeitbar • Formbar • geringe Korrosionsbeständigkeit
  • Anwendungen: Dieses Material ist ideal für Umgebungen, in denen Korrosion kein Hauptproblem darstellt, wie zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie.
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Edelstahl 304 / 1.4301 / X5CrNi18.10

V2A-Edelstahl ist eine austenitische Chrom-Nickel-Legierung Es ist außerdem bekannt als 18/8-Edelstahl. Es handelt sich um einen austenitischen Chrom-Nickel-Edelstahl. Das elementare Chrom gewährt eine gute Korrosionsbeständigkeit. Die Zugfestigkeit liegt zwischen 500 und 700 MPa. Es ist maschinell verarbeitbar, hat jedoch eine eher geringe Wärmeleitfähigkeit.

  • Schlüsseleigenschaften: Exzellente Korrosionsbeständigkeit • Geringe Wärmeleitfähigkeit • Gute maschinelle Bearbeitbarkeit
  • Anwendungen: Man verwendet es für Küchenausstattungen wie Pfannen, Rohre, Spülen und vieles mehr. Es ist leicht zu formen. Aufgrund der exzellenten Korrosionsbeständigkeitwird es neben der Lebensmittel- und Getränkeindustrie auch in vielen anderen Branchen verwendet.
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Edelstahl 316L / 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2

Es handelt sich hierbei um eine austenitische Legierung mit Chrom und Nickel, die zudem Molybdän und Stickstoff enthält. Das Gemisch aus diesen Elementen gewährt Haltbarkeit und eine Vielzahl anderer wünschenswerter Eigenschaften. Das Hinzufügen von Molybdän verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Stabilität gegenüber nichtoxidierenden Säuren und Chlorsäuren. Es verfügt über eine hohe Wärmebeständigkeit, und kann langfristig bei 425 bis 861 °C in Wasser eingesetzt werden. Es kann zudem einfach in eine Vielzahl an Produkten geformt werden.

  • Schlüsseleigenschaften: Gute Wärmebeständigkeit • Korrosionsbeständigkeit • Hohe Schweißbarkeit
  • Anwendungen: Es verfügt über eine gute maschinelle Bearbeitbarkeit und wird für Anlagen der Lebensmittelverarbeitung, Bootsbeschlägen, Schrauben, Muttern und Federn verwendet.
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Edelstahl 316Ti / 1.4571 / X6CrNiMoTi17-12-2

Beim Edelstahl 1.4571 handelt es sich um einen austenitischen Edelstahl mit Chrom und Nickel als Hauptlegierungsmetalle. Das Hinzufügen dieser Elemente verbessert die Korrosionsbeständigkeit und mechanische Festigkeit des Stahl. Das Material enthält zudem zwischen 0,5 und 0,75 Prozent Titan. Titan gewährt dem Stahl eine Struktur, die bei Temperaturen über 800 °C stabil bleibt. Es hat zudem eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit. Es ist maschinell bearbeitbar, kann jedoch nicht wärmebehandelt werden, um die Festigkeit zu erhöhen.

  • Schlüsseleigenschaften: Exzellente Korrosionsbeständigkeit • Geringe Härtbarkeit • Ausgezeichnete Haltbarkeit • Hohe Festigkeit
  • Anwendungen: Es ist sowohl als Bleche, Rohre, Platten als auch Barren verfügbar. Es ist sehr gut für eine nautische Umgebung geeignet.
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Edelstahl 304L / 1.4307 / X2CrNi18-9

Edelstahl 1.4307 / X2CrNi18-9 ist ein austenitischer Chrom-Nickel-Edelstahl mit zugeschlagenem Molybdän, um die Korrosionsbeständigkeit und Zähigkeit zu verbessern.

  • Schlüsseleigenschaften: Exzellente Formbarkeit • Nicht magnetisch • Zäh • Fest • Korrosionsbeständigkeit
  • Anwendungen: Da der Stahl nicht magnetisch ist und sich exzellent formen lässt, eignet er sich für eine Vielzahl an Anwendungen wie Pressen, Ziehteile und geschweißte Konstruktionen. Dieses Material wird zudem üblicherweise in der Lebensmittel- und chemischen Industrie, sowie auf dem Bau und im Offshore-Bereich eingesetzt.
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Vergleichstabelle der mechanischen Eigenschaften von Edelstählen

Legierung Umformfestigkeit (MPa) Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Härte Elastizitätsmodul (GPa)
Edelstahl 303 / 1.4305 / X10CrNiS18-9 351 398 31% 234 562
Edelstahl 304 / 1.4301 / X5CrNi18.10 260 – 270 520 – 680 ≥ 45 215 200
Edelstahl 316L / 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2 225 500 – 700 35 – 45 215 200
Edelstahl 316Ti / 1.4571 / X6CrNiMoTi17-12-2 235 500 – 700 30 – 40 215 200
Edelstahl 304L / 1.4307 / X2CrNi18-9 175 – 210 500 – 700 45 215 193

Stahlgütegrade

Die CNC-Bearbeitung ist ein einzigartiges Verfahren, bei dem die verlässlichsten und stärksten Bestandteile eingesetzt werden müssen. Insbesondere die Gütegrade des Stahls spielen in diesem Zusammenhang eine entscheidende Rolle, da sie bestimmen, wie es um die Stabilität, Haltbarkeit und Genauigkeit des Produktes bestellt ist.

Für bestimmte Anwendungen, wie der CNC-Bearbeitung, werden oft vergütete Stähle verwendet, da sie über eine exzellente Zugfestigkeit und überragende Schweißbarkeit verfügen. Ganz egal, um welche Anwendung es sich handelt. Die Auswahl der richtigen Güte des Stahl kann über Erfolg und Scheitern eines Projekts entscheiden!

Stahl 1.0038 / S235JR

Dieser Baustahl wird aus reinem, heiß gewalztem Stahl hergestellt. Mit überragender Plastizität, Zugfestigkeit und Schweißbarkeit, liegt zudem seine Umformfestigkeit bei 185 bis 235 MPa. Es gleicht somit Fe360B. Als S235JR-Material kann es zusammen mit anderen Stählen mit vergleichbaren chemischen und mechanischen Eigenschaften eingesetzt werden.

  • Schlüsseleigenschaften: Gute Plastizität • Zäh • Gute Schweißbarkeit
  • Anwendungen: Dieses Material kann in viele Produkte wie I-Träger, Kanäle, Platten, Winkelprofile usw. geformt werden. Seine exzellente Schweißbarkeit führt dazu, dass es vielfältig für Brücken, Antennenanlagen usw. eingesetzt wird.
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Stahl 1.0503 / C45

C45-Stahl ist die Bezeichnung für Stähle mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,42 und 0,50 Prozent. Dieses Material hat die geringste Wärmeleitfähigkeit und Formbarkeit bei geschmiedeten Kohlenstoffstählen. Bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen führt seine Größengenauigkeit, Geradlinigkeit und Konzentrizität zu sehr geringer Abnutzung.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Zugfestigkeit • Geringe Formbarkeit • Geringe Wärmeleitfähigkeit
  • Anwendungen: Während die mittleren Kohlenstoffstähle in verschiedensten Anwendungsgebieten eingesetzt werden, sind sie besonders gut für Teile geeignet, die sowohl eine hohe Verschleißfestigkeit als auch Festigkeit erfordern, wie zum Beispiel Zahnräder, Wellen oder Lager.
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Stahl 1.0511 / C40

Dieser Stahl ist ein nicht-legierter technischer Kohlenstoffstahl, der geschmiedet und wärmebehandelt wurde, um seine Härte zu erhöhen. Er eignet sich besonders gut für Anwendungen, die eine sehr hohe Festigkeit erfordern.  Stahl 1.0511 / C40 ist ein Kohlenstoffstahl von nicht-legierter Güte mit einer hohen Zugfestigkeit, der für Anwendungen geeignet ist, die eine hohe Festigkeit erfordern.

  • Schlüsseleigenschaften: Exzellente Festigkeit • Hohe maschinelle Bearbeitbarkeit • Nicht-legiert
  • Anwendungen: Diese Stahlgüte ist in verschiedenen Profilen verfügbar, wie zum Beispiel Platten, Blechen, Rollen, Streifen, Stangen und Schmiedeteilen. Diese Stahlgüte wird üblicherweise in Automobilteilen, Maschinenteilen, Pumpen, Ventilgehäusen, Zahnrädern und Spindeln bzw. Tretlagerachsen verwendet.
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Stahl 1.0570 / S355J2G3

Dieser Stahl beinhaltet verschiedene Elemente, die ihm seine spezifischen Eigenschaften gewähren. Der ST52 ist zum Beispiel für seine Festigkeit und Haltbarkeit bekannt. Er ist zudem korrosionsbeständig und leicht zu schweißen. Diese

Eigenschaften macht ihn zu einem großartigen Material für verschiedene Anwendungsgebiete. Der nicht-legierte Baustahl hat eine Zugfestigkeit von 630 MPa. Im Vergleich mit anderen Kohlenstoffstählen hat dieses Material eine hohe elektrische Leitfähigkeit, aber eine geringe Wärmeleitfähigkeit und Formbarkeit.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Zugfestigkeit • Geringe Wärmeleitfähigkeit • Gute Schweißbarkeit  •  Geringe Formbarkeit
  • Anwendungen: Es gibt für diesen Stahl viele Anwendungsgebiete, wie zum Beispiel Getriebekästen, Sockelteile für den Schiffsbau, Stößel, Laufrollenkörper und viele mehr.
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Stahl 1.2842 / 90MnCrV8

Dieser Stahl ist eine Chrom-Molybdän-Vanadium-Legierung mit einem hohen Kohlenstoffgehalt. Das Material bietet eine exzellente Haltbarkeit und Verschleißfestigkeit. Darüber hinaus besitzt es eine exzellente maschinelle Bearbeitbarkeit und ist zudem nicht magnetisch. Die Härte des Stahls kann durch Wärmebehandlung vergrößert werden.

  • Schlüsseleigenschaften: Zäh • Hohe maschinelle Bearbeitbarkeit • Verschleißfestigkeit • Nicht magnetisch
  • Anwendungen: Es wird für die Herstellung von Schneidwerkzeugen und Messeinrichtungen verwendet. Das Material ist zudem für Kaltformungsverfahren wie Biegen, Stanzen, Stempeln und Ziehen geeignet.
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Stahl 1.7131 / 16MnCr5

Der Kohlenstoffstahl 1.7131 verfügt über eine exzellente Schweißbarkeit und maschinelle Bearbeitbarkeit. Er hat eine hohe Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit, ist jedoch trotzdem leicht maschinell zu bearbeiten. Die mechanischen Eigenschaften des Materials können über eine Wärmebehandlung verändert werden.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Oberflächenhärte • Verschleißfestigkeit • Gute maschinelle Bearbeitbarkeit und Schweißbarkeit
  • Anwendungen: Der Stahl eignet sich für die Herstellung von Teilen und Komponenten, die eine gute Form- und Maßbeständigkeit und gute mechanische Eigenschaften erfordern. Mit einer Zugfestigkeit von 640 bis 1375 MPa eignet er sich ideal für die Herstellung von Zahnrädern, Schnecken, Lagerbuchsen und anderen Maschinenteilen.
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Stahl 1.7218 / 25CrMo4

25CrMo4 ist eine Stahlgüte, die spezifisch auf die Herstellung von Bauteilen ausgerichtet ist, die großen Lasten unterworfen sind. Diese Art Stahl ist bekannt für die hohe Festigkeit und Resilienz, wodurch er ein ideales Material für alle Situationen ist, in denen Ausdauer essenziell ist.

  • Schlüsseleigenschaften: Haltbarkeit • Exzellente Festigkeit und Resilienz
  • Anwendungen: Im Allgemeinen eignet er sich gut für die Herstellung von Zahnrädern, Wellen, Ventilen und anderen stark belasteten Bauteilen.
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Stahl 1.7225 / 42CrMo4

Beim Stahl 1.7225 handelt es sich um ein typisch deutsches Material, das in einem vorgehärteten Zustand geliefert wird. Man baut damit verschiedene Kunststoffgussformen, Formen für das Gesenkschmieden und Formen für das Heißprägen. Darüber hinaus wird das Material dazu verwendet, um kalte Werkzeugstähle zu erzeugen. Das Material bietet eine außerordentliche Festigkeit, Zähigkeit, Härtbarkeit und Schlagfestigkeit.

  • Key features: High strength • Tough • Resistance to impact • Hardenability
  • Applications: It is widely used in the construction of machines, axles, gear shafts, wheel and base plates. It is also used for the production of large plastic moulds.
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Vergleichstabelle der mechanischen Eigenschaften von Stählen

Materialien Umformfestigkeit (MPa) Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Härte Elastizitätsmodul (GPa)
Stahl 1.0038 / S235JR 185 – 235 340 – 510 21 – 26 120 210
Stahl 1.0503 / C45 275 560 16 255 205
Stahl 1.0511 / C40 285 482 21 322 372
Stahl 1.0570 / S355J2G3 315 – 355 490 – 630 22 217 210
Stahl 1.2842 / 90MnCrV8 739 914 14 334 386
Stahl 1.7131 / 16MnCr5 440 – 735 640 – 1375 8 – 15 207 190 – 210
Stahl 1.7218 / 25CrMo4 345 – 700 600 – 1100 12 – 16 212 – 255 210
Stahl 1.7225 / 42CrMo4 500 – 900 750 – 1300 10 – 14 219 164 – 217

Gütegrade von Titan

Unter den Metallen gilt Titan als eines der zähesten und dennoch leichtesten Materialien für die CNC-Bearbeitung. Das macht es zu einer ausgezeichneten Wahl für präzises technisches Arbeiten Verschiedene Gütegrad von Titan können, je nach gewünschter Festigkeit und anderen Eigenschaften, eingesetzt werden.

Ganz egal, welchen Gütegad Sie einsetzen, können Sie immer sicher sein, dass CNC-gefertigte Titanteile lange halten, und sie dennoch eine geeignete Wahl für haltbare Teile mit niedrigem Gewicht sind.

Titan Gütegrad 2 / 3.7035

Dieses nicht-legierte Titan bietet ein exzellentes Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis und eine hohe Korrosionsbeständigkeit. Hitzebedingte Lasten sind eingeschränkt, da das Material bei Wärme nur wenig ausdehnt. Aufgrund seiner außergewöhnlichen Biokompatibilität wird es häufig in leichten Konstruktionen eingesetzt, und findet ebenso Anwendung in der Medizin.

  • Schlüsseleigenschaften: Ausgezeichnetes Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis • Gute Korrosionsbeständigkeit • Geringe Wärmeausdehnung
  • Anwendungen: Dieser Gütegrad von Titan wird oft für strukturelle Komponenten wie Rahmen, Flügel und Rümpfe eingesetzt. Andere typische Einsatzgebiete sind Blätter in Turbinen, Wellen und Verschlüsse.
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Titan Gütegrad 5 / 3.7164 / 3.7165 / Ti-6Al-4V

Dieses Material besteht aus 6,75% Aluminium, 4,5% Vanadium und Spuren von Eisen. Es verfügt über die gleiche Festigkeit wie reines Titan, und behält die gleiche Steifheit und thermischen Eigenschaften. Es kann einfach maschinell bearbeitet und geschweißt werden.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Festigkeit • Leichte maschinelle Bearbeitbarkeit • Korrosionsbeständigkeit
  • Anwendungen: Mit hoher Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit widersteht es verschiedenen schädlichen Umweltbedingungen inklusive Meerwasser. Es wird häufig in unterseeischen Strukturen der Öl- und Gasversorgung eingesetzt.
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Legierung Umformfestigkeit (MPa) Zugfestigkeit (MPa) Bruchdehnung (%) Härte Elastizitätsmodul (GPa)
Titan Gütegrad 2 / 3.7035 275 – 410 345 20 150 105
Titan Gütegrad 5 / 3.7164 / 3.7165 / Ti-6Al-4V 830 895 10 310 114

Gütegrad von Messing

Die CNC-Bearbeitung von Messing bietet verschiedene Vorteile für Anwendung aus dem Automobil und nautischen Sektor. Darüber hinaus führen seine speziellen Eigenschaten dazu, dass es ohne Verlust der Materialqualität recyclelt werden kann. Somit ist Messing die ideale Wahl für nachhaltige Projekte.

Messing Ms58 / 2.0401 / CuZn39Pb3

Es handelt sich um eine Kupfer-Zink-Legierung, die für ihre Festigkeit und Ausdauer bekannt ist. Das Material kann einfach gelötet und auch hartgelötet werden, und lässt sich großartig warm formen. Es kann zudem nahezu beliebig geschnitten und gefräst werden. Es hat viele Vorteile gegenüber anderen Materialien, inklusive der Korrosionsbeständigkeit und der geringen Kosten.

  • Schlüsseleigenschaften: Exzellent warm formbar • Gut für die Zerspanung • Exzellente maschinelle Bearbeitbarkeit
  • Anwendungen: Das Ms58-Messing wird oft für die Herstellung von Installationszubehör, Türbeschläge und Musikinstrumente verwendet. Es eignet sich zudem für sanitäre Anwendungen, den Maschinen- und Fahrzeugbau und Teilen von Scharnieren und Gelenken.
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Gütegrade von Kupfer

Kupfer ist durch sein hohes Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis und seine beeindruckende Wärmeleitfähigkeit eine exzellente Wahl für die CNC-Bearbeitung. Bei der Herstellung von CNC-gefertigten Präzisionsteilen ist Kupfer dafür bekannt ein höheres Maß an Genauigkeit zu erlauben als andere Metalle, wodurch es die bevorzugte Wahl in vielen Branchen ist.

Kupfer E-Cu57 / 2.0060 / E-Cu58 / 2.0065

Es ist für seine exzellente Leitfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit bekannt. Dementsprechend ist es ein gutes Material für elektrische Leitungen und andere elektrische Anwendungen. Seine exzellente maschinelle Bearbeitbarkeit erlaubt den es, das Kupfer in verschiedenste Formen zu bringen, inklusive Profile, Bleche und Platten.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Leitfähigkeit • Gute maschinelle Bearbeitbarkeit • Haltbar • Flexibel
  • Anwendungen: Es wird in großem Maße in der Elektrik-/Elektronikindustrie eingesetzt. Es handelt sich um ein robustes Metall, was bedeutet, dass es einer Menge an Abnutzung widerstehen kann.
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Starre Kunststoffmaterialien

Starre Kunststoffmaterialien sind in der CNC-Bearbeitung weit verbreitet, da sie relativ kostengünstig und dennoch vielseitig sind. Diese Kunststoffe können maschinell bearbeitet, gedreht, gebohrt und mit CNC-Anlagen bearbeitet werden, ohne an Festigkeit oder Haltbarkeit zu verlieren.

Starre Kunststoffe können somit deutlich ökonomischer sein als eine Alternative aus Metall, und können oft genauer gefräst und geformt werden, was zu einer besseren Leistung der Teile führen kann.

ABS

Diese Thermoplastik ist bekannt für die außergewöhnliche Schlagfestigkeit und Zugfestigkeit. Darüber hinaus ist sie kratzfest, robust und hat einen niedrigen Schmelzpunkt und eine exzellente Schweißbarkeit.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Steifigkeit und Form- und Maßbeständigkeit • Kratz- und Schlagfest
  • Anwendungen: Mit seinem hohen Festigkeit-zu-Gewicht-Verhältnis eignet es sich sehr gut für den Spritzguss. Es wird in verschiedenen Fertigungsverfahren, in der Automobilindustrie und in der Seefahrt verwendet.
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Acryl

Dieses Material stellt die verbreitetste Form der transparenten Thermoplastik dar. Sie kann geformt werden, und ersetzt oft Glas aufgrund seiner überlegenen Widerstandskraft. Es ist sowohl witterungs- als auch chemikalienbeständig, und hat dabei eine akzeptable Oberflächenhärte.

  • Schlüsseleigenschaften: Hart • Witterungs- und Chemikalienbeständigkeit • Transparenz • Haltbarkeit
  • Anwendungen: Acryl kann leicht in Formen in die verschiedensten Formen und Größen gebracht werden. Man verwendet es zum Beispiel für Fenster, Rahmen usw.
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PC (Polycarbonat)

Dieser von Natur aus transparente Kunststoff verfügt über eine außergewöhnliche Schlagfestigkeit und Festigkeit. Er ist sowohl bruchfest als auch hitzebeständig. Er besteht aus einer Kombination von Bisphenol A (BPA) und Phosgen. Es verfügt sowohl über einen hohen Grad an Steifheit als auch Viskosität.

  • Schlüsseleigenschaften: Transparenz • Haltbarkeit • Bruchfestigkeit • Gute elektrische Eigenschaften
  • Anwendungen: PC ist generell leicht zu verarbeiten und wir zum Beispien in der Verpackung von Lebensmitteln und Getränken, Medizingeräten, Brillen, Elektrogeräten und Baumaterialien verwendet.
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PEEK

PEEK ist sowohl zäh als auch steif, und verfügt über eine hohe Festigkeit. Auch bei zunehmenden Temperaturen behält es dabei seine Chemikalienbeständigkeit. Darüber hinaus ist es überaus widerstandsfähig gegenüber Ermüdung, Belastungsbrüchen, Wasser unter Hochdruck und Dampf. PEEK ist zudem strahlungsbeständig und hat einen geringen Reibungskoeffizienten.

  • Schlüsseleigenschaften: Hart • Hohe mechanische Festigkeit • Chemikalien- und Ermüdungsbeständigkeit
  • Anwendungen: Man erzeugt daraus Bauteile wie Rohre, Lager, Abdichtung, Ventile, elektrische Isolierungen und selbst medizinische Implantate.
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Faserverstärktes PEEK

Faserverstärktes PEEK ist eine Art Kunststoff mit einer Verstärkung aus Glasfasern. Es ist robust und steif, wodurch es ideal für Anwendungen ist, die diese Charakteristiken benötigen. Darüber hinaus ist es hitzebständig und chemikalienbeständig, und somit für den Einsatz unter fordernden Bedingungen geeignet.

  • Schlüsseleigenschaften: Steif • Haltbar • Chemikalienbeständigkeit • Wärmebeständigkeit
  • Anwendungen: Dieses Material kann in den verschiedensten Anwendungsgebieten eingesetzt werden. Dazu gehören. Medizingeräte, Automobilteile und elektrische Bauteile.
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Polypropylen (PP)

Polypropylen (PP) entsteht aus der Verbindung von Polyol mit Isocyanat in einem Verhältnis von 1:2. Es hat ein transparentes, schwarz-weißes Erscheinungsbild. Aufgrund seiner exzellenden Längenausdehnungseigenschaften wird das Material oft dazu verwendet um elastische Bauteile zu erzeugen.

  • Schlüsseleigenschaften: Geringes Biegemodul • Starke Längenausdehnung • Vor dem Gebrauch lange lagerbar • Geeignet für den Guss großformatiger Teile
  • Anwendungen: Es wird oft für die Fertigung von Prototypen und die Herstellung verschiedener Produkte aus PP oder PE verwendet.
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POM / Delrin Acetal

Dieses Material ist ein leicht zu gießendes Harz. Es verfügt über eine vernünftige Zugfestigkeit und Verschleißfestigkeit, Formstabilität und Kriechbeständigkeit. Es ist normalerweise robust und resilient, und absorbiert nur wenig Wasser. Darüber hinaus ist es chemikalisch widerstandsfähig gegenüber Kohlenwasserstoffen und Lösemitteln.

  • Schlüsseleigenschaften: Haltbarkeit • Fest • Widerstandsfähig gegen Abnutzung, Kriechen und Verformung.
  • Anwendungen: Es wird für ein breites Feld industrieller Anwendugnsgebiete verwendet, und man stellt zum Beispiel Pumpen, Ventile, Lager und Verschlüsse daraus her.
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PTFE/Teflon

Dieses Material ist sehr rutschig und widersteht sehr rauen Temperaturen. Es hat außergewöhnliche isolierende Eigenschaften und ist chemikalienbeständig. Die Dichte und Steifheit macht Teflon leicht maschinell bearbeitbar. Dennoch machen es der große Ausdehnungskoeffizienz und Kriechspannungen schwierig damit enge Toleranzen einzuhalten.

  • Schlüsseleigenschaften: Rutschig • Extrem Temperaturbeständig • Geringe Reibung •  Thermischer und Elektrischer Isolator
  • Anwendungen: Aufgrund des geringen Reibungskoeeffizienten wird es oft in der Herstellung von Zahnrädern, Lagerbuchsen, Schieberplatten, Kolbenringe usw. verwendet.
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PVDF / Polyvynilidenflourid

PVDF ist ein auf Flour basierendes Material. Es besteht aus sich immer wieder wiederholenden Einheiten aus Vinylidenediflourid. Es kann zu dünnen Bändern gezogen werden, die eine hohe Zugfestigkeit haben.

  • Schlüsseleigenschaften: Hohe Festigkeit • Chemikalienbeständig keit • Selbstschmierrend
  • Anwendungen: Es hat eine gute Chemikalienbeständigkeit und selbstschmierende Eigenschaften. Das Material wird in einer Vielzahl von Anwendungsgebieten eingesetzt, zu denen elektrische Isolierungen, Automobilteile und medizinische Geräte gehören.
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UHMW PE / Polyethylen mit ultra-hohem Molekulargewicht

Es handelt sich hierbei um eine Thermoplastik, die aus ultrafeinen Polyethenpartikel besteht. Es wird in verschiedenen Anwendungsgebieten eingesetzt, die eine exzellente Verschleißfestigkeit, geringe Reibung und hohe Schlagfestigkeit erfordern. Das Material ist außergewöhnlich haltbar, abriebfest und abnutzungsbeständig. Es ist korrosionsbeständig und selbstschmierend. Es verfügt selbst unter dem Gefrierpunkt über uberlegene mechanische Eigenschaften.

  • Schlüsseleigenschaften: Selbstschmierend • Abriebfest • Korrosionsbeständigkeit • Haltbarkeit • geringer Reibungskoeffizient
  • Anwendungen: Es wird zum Beispiel in Führungsschienen für Förderbänder verwendet, für Verschleißpolster, chemikalische Tanks und so weiter. Es ist dabei als Blech oder Stab verfügbar.
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Legierung Zug-
modul (MPa)
Zug-
festigkeit (MPa)
Bruch-
dehnung (%)
Biege-
festigkeit (MPa)
Biege-
modul (GPa)
Härte
ABS 2270 46 48 69 23.5 68 – 118
Acryl 2413 – 3447 55.1 – 75.8 2 82.7 – 117.2 5.51 – 7.58 98
PC (Polycarbonat) 2206 65.5 60 103.4 2.58 95
PEEK 3792 99.9 35 165.4 4.13 230
Faser-verstärktes PEEK 6205.2 103.4 3 193 6.89
Polypropylen (PP) 1600 30 150 40 1.5 70
POM / Delrin acetal 3102 75.8 30 89.6 3.1 150
PTFE / Teflon 551.5 26.88 300 14 0.49 57
PVDF / Polyvyniliden-
flourid
2000 55 20 0.89 77
UHMW PE / Polyethylen mit ultra-hohem Molekular- gewicht 551.5 39.9 300 25.13 0.606 64

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