CNC-Bearbeitung von Polymeren

In diesem Artikel wird die CNC-Bearbeitung als Fertigungsverfahren für Kunststoffteile besprochen. Hier werden kompatible Materialien und verfügbare Nachbearbeitungsverfahren ausführlich behandelt und die Kunststoff-CNC-Fertigung dem 3D-Druck gegenübergestellt.
ABS CNC machined part

Die CNC-Bearbeitung ist ein vielseitig einsetzbares Fertigungsverfahren. Dieses Fertigungsverfahren ist nicht nur für die Bearbeitung von starren Materialien wie Metall und Holz sehr gut geeignet, sondern auch für die Bearbeitung von Polymeren. Die CNC-Bearbeitung von Kunststoffen ist in vielerlei Hinsicht mit der CNC-Bearbeitung anderer Materialien vergleichbar. Es gibt jedoch einige entscheidende Unterschiede. Unter anderem betrifft dies das Schneidewerkzeug, die Bearbeitungs- und Vorschubgeschwindigkeit, das Schmiermittel (hauptsächlich Luft) und die Oberflächenbeschaffenheit der gefertigten Bauteile.

Kunststoffteile: CNC-Fertigung oder 3D-Druck?

Viele Kunden sehen den 3D-Druck als effektive Alternative zur CNC-Bearbeitung von Polymeren. Hierbei gibt es einige Faktoren, die es bei der Entscheidung zwischen diesen beiden Fertigungsverfahren beim jeweiligen Projekt zu beachten gilt.

  • Größe: Die CNC-Bearbeitung ermöglicht deutlich größere Werkstückmaße als der 3D-Druck. In unserem Partnernetzwerk sind Hersteller, die Werkstücke durch CNC-Bearbeitung mit Maßen von bis zu 1.625,6 x 812 x 965,2 mm anfertigen können, im Vergleich mit 600 x 900 x 900 mm beim 3D-Druck (FDM). Für die Fertigung von großen Kunststoffteilen ist die CNC-Bearbeitung daher besser geeignet.
  • Mechanische Eigenschaften: Die meisten 3D-Druckverfahren bauen das Kunststoffteil schichtweise auf. Dies kann die mechanischen Eigenschaften des Bauteils negativ beeinflussen. Für viele Anwendungen ist das kein Problem. Bestimmte Anwendungen erfordern jedoch Kunststoffteile mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften. Die CNC-Bearbeitung beeinflusst die mechanischen Eigenschaften der gefertigten Teile nicht. Daher eignet sich dieses Verfahren zur Fertigung von Kunststoffteilen für Anwendungen, die gute mechanische Eigenschaften erfordern.
  • Maßgenauigkeit: Die CNC-Bearbeitung bietet eine höhere Maßgenauigkeit (bis zu ±0,025 mm). Sie ermöglicht enge Toleranzen und ist hervorragend für Merkmale wie Löcher, Überhänge, Brücken und andere Merkmale, die nicht leicht gedruckt werden können.
  • Oberflächengüte: Die CNC gefertigten Kunststoffteilen besitzen standardmäßig eine Oberflächenrauheit von 3.2 μm während 3D-Druckverfahren wie FDM, SLS, HP MJF normalerweise eine niedrigere Rauheit erzeugen.
  • Stückzahl: Aufgrund der Wiederholbarkeit, Geschwindigkeit und Maßgenauigkeit ist die CNC-Bearbeitung für große Stückzahlen identischer Bauteile (>10) die bessere Wahl. Für die Prototypenentwicklung und sehr komplexe Bauteile kann der 3D-Druck jedoch die bessere Lösung sein.
  • Kosten: Der 3D-Druck ist günstiger bei der Prototypenentwicklung und kleinen Stückzahlen. Bei mehr als 10 identischen Bauteilen ist die CNC-Bearbeitung normalerweise jedoch die günstigere Alternative.

Materialien

Nachfolgend sind einige Polymere aufgelistet, die für die CNC-Bearbeitung geeignet sind und auf unserer Plattform für Sofortangebote zur Verfügung stehen.

  • ABS
  • Acryl 
  • Acetal / Delrin / POM
  • Nylon / Polycaprolactam
  • PEEK / Polyetheretherketon
  • PTFE / Teflon
  • PC / Polycarbonat
  • UHMW PE / Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene

Nachbearbeitung

Die CNC-Bearbeitung erlaubt die Fertigung von Teilen, die ohne weitere Nachbearbeitungsschritte direkt verwendet werden können. Dieses Verfahren erzeugt eine standardisierte Oberflächenrauheit von 3.2 μm. Diese Oberflächenrauheit kann auf 0.4 μm verringert werden. Eine Nachbearbeitung kann aus verschiedenen Gründen jedoch notwendig sein. Unter anderem ist dies eine Verbesserung der Oberflächengüte und des Erscheinungsbildes. Die folgenden Nachbearbeitungsverfahren können bei CNC-gefertigten Kunststoffteilen durchgeführt werden.

  • Glasperlenstrahlen: Nach der Bearbeitung kann es vorkommen, dass sich noch lose Kunststofffasern auf dem Teil befinden. Durch Glasperlenstrahlen werden diese Fasern entfernt und ein glattes Oberflächenfinish erzeugt.
  • Färben: Das Einfärben ist ein beliebtes Verfahren, um die Farbe eines gefertigten Teils zu verändern. Es stehen viele Farben zur Auswahl, man sollte jedoch beachten, dass für manche Materialien eine größere Farbauswahl zur Verfügung steht als für andere. Weitere Informationen hierzu finden Sie in unserem Leitfaden zur Materialauswahl.
  • Lackieren: Das Lackieren wird eingesetzt, um den gefertigten Teilen eine glänzendes Oberflächenfinish zu verleihen. Außerdem verbessert es bestimmte physikalische Eigenschaften wie z.B. die Verschleißfestigkeit.

Fazit

Bei Xometry Europe bieten wir CNC-Bearbeitung von Kunststoffteilen an. Mit Hilfe unseres Netzwerks aus mehr als 2000 Herstellern können wir Qualität, Benutzerfreundlichkeit und Geschwindigkeit gewährleisten. Besuchen Sie unsere Plattform für Sofortangebote, um Ihre Modelle hochzuladen, das gewünschte Material und Nachbearbeitungsverfahren auszuwählen und innerhalb Angebot innerhalb von wenigen Sekunden zu erhalten.

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