Wie funktioniert die CNC-Bearbeitung?

Die CNC-Bearbeitung, bzw. das CNC-Fräsen oder die mechanische Bearbeitung, verwendet die CNC-Technik (d.h. numerische Computersteuerung). Dieses Verfahren zur Materialbearbeitung durch Subtraktion erlaubt das direkte Einschneiden in die Masse mittels numerischer Fräsgeräte. Deshalb wird dieses Verfahren bei Einzelfertigungen in „richtigem Material“ verwendet, zum Beispiel für funktionale Tests. Die Methode ist kostengünstig und schnell, wenn weniger als zehn Prototypen gefertigt werden, da keine Gussform hergestellt werden muss. Sie ist auch leistungsfähig, da man Teile von identischer Qualität aus dem späteren Serienmaterial herstellen kann.

Allerdings wird die CNC-Bearbeitung nicht für mehr als 10 Teile empfohlen. Die Mengenvorteile sind ab dieser Anzahl viel geringer als die des Vakuumgießverfahrens. Der Vakuumguss ermöglicht zudem eine schnellere Fertigung. Außerdem ist CNC eine Subtraktionstechnik von Material und die nicht brauchbaren Reststücke stellen zusätzliche Kosten dar. Letztere sind proportional zur Anzahl der hergestellten Teile.

Das Prinzip der CNC-Bearbeitung

Die CNC-Bearbeitung verwendet Maschinen mit numerischer Steuerung – in diesem Fall drei- oder fünfachsige Fräsmaschinen. Diese Maschinen sind automatisiert und computergesteuert. Die Bearbeitung besteht aus einer Materialentfernung. Die Fräsmaschinen werden – je nach hinterlegter Datei – auch für das Einschneiden in die Masse verwendet, um das Teil herzustellen.

Wie CNC-Bearbeitung funktioniert

Die in den Computer geladene 3D-Datei bestimmt den Fräsverlauf der Maschine, die die Masse bearbeitet: Durch dreidimensionale Fräsbearbeitung wird das Teil geformt. Bei der Fertigung der Prototypen macht die Fräsmaschine eine Schnittbewegung (so genannte Schnittgeschwindigkeit) und eine Vorschubbewegung (so genannte Vorschubgeschwindigkeit).

Die Hauptschritte der CNC-Bearbeitung

• Erstellung eines digitalen Entwurfs des gewünschten Teils mithilfe einer geeigneten Software: CAD/CAM (Computer Assisted Design/Computer Aided Manufacturing). Diese Datei bestimmt die Abmessungen und die Geometrie des fertigen Teils.
• Die CNC-Maschine an den Computer anschließen: Die übetragene Datei ermöglicht eine automatische Steuerung der Fräsmaschine.
• Den Materialblock in die Maschine einlegen, er wird mittels hydraulischer Klemmung in Position gehalten.
• Die Fräsmaschine bearbeitet die Masse, um das gewünschte Teil herzustellen.
• Das Teil wird entfernt und bei Bedarf ein neuer Block eingeschoben.
• Oberflächenbearbeitung (Polieren, Lackieren…).