Wie man die besten Materialien für CNC-Teile auswählt: Der ultimative Materialleitfaden für 2025

Die Festigkeit, Lebensdauer, Korrosionsbeständigkeit und letztendlichen Kosten von CNC-Bauteilen hängen maßgeblich von einer scheinbar unbedeutenden Entscheidung ab: der Materialwahl. Eine ungeeignete Materialwahl kann Ihr Produkt in rauen Umgebungen zwar nahezu unzerstörbar machen, aber durch übermäßige Leistung Ihr Budget unnötig in die Höhe treiben.

Waren Sie jemals von der großen Auswahl an Materialoptionen überwältigt, wenn Sie über die Online-Plattform des CNC-Maschinenanbieters ein Angebot anfordern? Wie findet man das eine, entscheidende Material für die individuell gefertigten Teile?

Der folgende Leitfaden dient Ihnen als Materialberater rund um die Uhr und bietet Ihnen detaillierte Einblicke in die Auswahlkriterien – von hochfesten Aluminiumlegierungen bis hin zu technischen Spezialkunststoffen. Er zeigt Ihnen, wie die CNC-Bearbeitungsdienstleistungen von JS Precision die Materialwissenschaft in Ihren Wettbewerbsvorteil umsetzen.

Abbildung 1: Der rotierende Bohrer bohrt Werkstücke aus Silbermetall auf der CNC-Maschine.

Zusammenfassung der wichtigsten Antworten

Herausforderungen bei der Materialauswahl für CNC-Teile? Der ultimative Leitfaden von JS Precision zur Lösung Ihrer Probleme.

Mit mehr als 15 Jahren praktischer Erfahrung in der CNC-Bearbeitung hat JS Precision mehrere Zertifizierungen erworben:

Wir sind nach ISO 9001 (Qualitätsmanagementsystem), AS9100 (Qualitätsmanagementsystem für die Luft- und Raumfahrt) und ISO 13485 (Qualitätsmanagementsystem für Medizinprodukte) zertifiziert. Wir betreuen über 5000 Kunden aus mehr als 20 Branchen, darunter die Luft- und Raumfahrt, die Medizintechnik und die Unterhaltungselektronik.

Beispielsweise konnten wir bei der Lösung der Bearbeitungsprobleme von Triebwerkskomponenten aus der Titanlegierung TC4 für einen der fünf größten globalen Zulieferer von Luft- und Raumfahrtteilen durch die Optimierung der Schnittparameter die Bearbeitungseffizienz um 30 % steigern, bei einer Chargen-Ausbeute von über 99,8 %.

Bei der kundenspezifischen Anfertigung von Förderbandkomponenten aus Edelstahl 316L für einen bekannten Hersteller von Lebensmittelmaschinen haben wir die FDA-Standards strikt eingehalten, die Bearbeitungsgenauigkeit auf ±0,005 mm kontrolliert und konnten bisher drei Jahre lang eine fehlerfreie Lieferbilanz vorweisen.

Der Leitfaden basiert auf diesen realen Fallbeispielen und der gesammelten technischen Erfahrung.Jede Empfehlung wurde in der Praxis getestet, und Sie können sicher sein, dass sie Ihnen bei der Auswahl der Materialien für Ihre CNC-Teile helfen wird.

Sie möchten schnell die geeigneten Werkstoffe für Ihre CNC-Teile ermitteln? Bitte geben Sie uns den Anwendungsfall und die Leistungsanforderungen der Teile an. Unsere Ingenieure beraten Sie kostenlos bei der Materialauswahl und helfen Ihnen, Fehler zu vermeiden.

Wie wählt man das Material für CNC-Teile passend zu den Anforderungen der Anwendung aus?

Die entscheidende Frage bei der Materialauswahl für CNC-Teile in einer Anwendung lautet: „Welche Funktion muss dieses Teil erfüllen?“ Nur durch die klare Definition der Kernanforderungen der Anwendung lässt sich ein geeignetes Material auswählen. Im Folgenden analysieren wir die Anforderungen verschiedener Anwendungsbereiche.

Das Streben nach hoher Festigkeit und geringem Gewicht: Luft- und Raumfahrt sowie Robotik

In der Luft- und Raumfahrt sowie in der Robotik müssen Bauteile ein optimales Verhältnis zwischen hoher Festigkeit und geringem Gewicht aufweisen, um den Energieverbrauch zu senken. Ein Vergleich gängiger Werkstoffe folgt:

Die Aluminiumlegierung 7075-T6 ist äußerst kostengünstig und eignet sich für kostensensible Anwendungen mit hohen Festigkeitsanforderungen. Die Titanlegierung TC4 bietet die beste Leistung, ist jedoch teuer und schwierig zu verarbeiten und eignet sich für extreme Bedingungen . Magnesiumlegierungen zeichnen sich durch ihr geringes Gewicht aus, weisen aber eine etwas geringere Festigkeit auf und eignen sich für Bauteile mit extrem hohen Gewichtsanforderungen.

Korrosionsbeständigkeit und Hygienesicherheit: Die eiserne Regel für Medizin- und Lebensmittelqualitäten

Die Medizin- und Lebensmittelindustrie stellen sehr hohe Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit und hygienische Sicherheit der Bauteile; bevorzugte Werkstoffe sind Edelstahl 316L, eloxierte Aluminium-Silizium-Magnesium-Legierung und PEEK.

316L enthält Molybdän, ist korrosionsbeständig und biokompatibel und eignet sich daher für chirurgische Instrumente. Die Sterilisationsbeständigkeit von eloxierter Aluminium-Silizium-Magnesium-Legierung ist sehr gut, und die Reinigung ist einfach, weshalb sie sich für Träger von Lebensmittelgeräten eignet. PEEK zeichnet sich durch gute chemische Korrosionsbeständigkeit und Beständigkeit gegenüber wiederholter Sterilisation aus.

Aussehen, Wärmeleitfähigkeit und Kosten: Die Balance bei Unterhaltungselektronik

Bei Komponenten der Unterhaltungselektronik muss ein Gleichgewicht zwischen Ästhetik, Wärmeleitfähigkeit und Kosten gefunden werden .

Anodisiertes Aluminium der Legierung 6061 zeigt Farben gut und hat eine gute Wärmeleitfähigkeit, eignet sich für Handygehäuse; Messing vermittelt ein edles, hochwertiges Gefühl, hat eine ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit, ist aber teuer und eignet sich für hochwertige Kopfhörergehäuse.

ABS-Kunststoff ist preiswert und leicht zu verarbeiten. Seine Wärmeleitfähigkeit ist gering, aber er eignet sich für Teile mit geringen Anforderungen an die Wärmeleitfähigkeit, wie z. B. Tastaturabdeckungen.

Abbildung 2: Eine Kurzübersichtstabelle der Eigenschaften gängiger Werkstoffe, die bei der CNC-Bearbeitung verwendet werden.

Wie bändigen professionelle CNC-Bearbeitungsdienstleister schwierige Werkstoffe?

Sobald das Problem der Materialanpassung gelöst ist, werden professionelle CNC-Bearbeitungsdienstleistungen besonders wichtig, wenn es um schwer zerspanbare Werkstoffe geht. Die Kompetenz von JS Precision im Bereich der CNC-Bearbeitung zeigt sich in der Fähigkeit, selbst schwierigste Werkstücke in Präzisionsteile zu verwandeln.

Überwindung des Problems des „Werkzeugverklebens“: Bearbeitungsstrategien für Edelstahl und Titanlegierungen

Edelstahl und Titanlegierungen neigen bei der Bearbeitung zu Werkzeugverklemmung und Kaltverfestigung.

Wir verwenden scharfkantige, geometrisch abgewinkelte Werkzeuge in Kombination mit Hochdruckkühlmittel, um die Reibung zu reduzieren und so eine schnelle Wärmeabfuhr und das Festfressen der Werkzeuge zu verhindern. Zudem optimieren wir die Schnittparameter , beispielsweise durch Reduzierung der Schnittgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Erhöhung des Vorschubs. Dies ist sehr wirksam, um das Problem der Materialverfestigung zu verringern.

Meister des Wärmemanagements: Geheimnisse der Bearbeitung von Werkstoffen mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer und Aluminium

Bei der Bearbeitung von Werkstoffen mit hoher Wärmeleitfähigkeit wie Kupfer und Aluminium kann die Wärme leicht zu einer thermischen Ausdehnung der Werkstücke führen und die Genauigkeit beeinträchtigen. Wir kontrollieren die Wärmeentwicklung durch mehrere Schnitte mit geringer Schnitttiefe und verwenden ein spezielles Kühlschmierstoff zur schnellen Kühlung, um Maßabweichungen durch die thermische Ausdehnung zu vermeiden.

Mikrometergenaue Bearbeitung spröder Materialien: Präzisionsfräsen von Keramik- und Glasfaserverbundwerkstoffen

Diese Keramik- und Glasfaserverbundwerkstoffe sind spröde und brechen leicht während der Bearbeitung. Um die Auswirkungen der Schnittkräfte zu minimieren, verwenden wir eine Hochgeschwindigkeitsspindel mit 40.000 U/min für geringere Stöße sowie scharfe, steife Mikrowerkzeuge. Spezielle Spannvorrichtungen fixieren die Teile und verhindern ein Wackeln während der Fertigung.

Haben Sie Probleme mit Werkzeugverklemmungen bei der Bearbeitung schwer zerspanbarer Werkstoffe wie Edelstahl und Titanlegierungen? Kontaktieren Sie umgehend unser CNC-Bearbeitungsteam, teilen Sie uns Ihre Werkstückspezifikationen mit, und wir entwickeln eine maßgeschneiderte Bearbeitungsstrategie, die das Risiko der Kaltverfestigung minimiert.

Welche Materialeigenschaften sind bei der Bearbeitung komplexer CNC-Teile entscheidend?

Je komplexer die Konstruktionen werden, desto sorgfältiger muss die Materialauswahl für die CNC-Bearbeitung erfolgen, wobei stets mögliche Probleme während des Bearbeitungsprozesses berücksichtigt werden müssen. Im Folgenden werden die wichtigsten Aspekte erläutert.

Dünnwandige Strukturen: Erforderliche Materialien zur Gewährleistung einer hohen spezifischen Steifigkeit

Bei der Bearbeitung dünnwandiger CNC-Teile werden Werkstoffe mit hoher spezifischer Steifigkeit benötigt.

Die Aluminiumlegierung 7075 zeichnet sich durch eine hohe spezifische Steifigkeit aus und verformt sich daher nach der Bearbeitung nur schwer. Sie eignet sich ideal für kleine, dünnwandige Stützkonstruktionen. PEEK bietet eine gute Steifigkeit bei geringem Gewicht und ist daher für leichte, dünnwandige Bauteile geeignet. Dies gewährleistet eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit und Stabilität.

Innere Spannungen und Verformungen: Der Wert von vorgehärtetem Stahl und spannungsarmen Profilen

Bei komplexen, CNC-gefrästen Bauteilen mit Hohlräumen kann es bei hohem Eigenspannungsanteil im Material nach der Bearbeitung leicht zu Verformungen kommen.

Durch die Verwendung vorgehärteter Werkstoffe, wie beispielsweise P20-Formenstahl, können innere Spannungen abgebaut werden, wodurch die Verformung bei der Bearbeitung reduziert wird. Eine andere Methode besteht darin, einen spannungsarmen Rohling auszuwählen, um die Verformung nach der Bearbeitung zu verringern und die Genauigkeit zu gewährleisten.

Tiefe Bohrungen und schlanke Konturen – Herausforderungen bei der Spanabfuhr und Werkzeugstandzeit

Bei tiefen Bohrungen oder schmalen Konturen in CNC-Bearbeitungsteilen sind Spanabfuhr und Werkzeugstandzeit von entscheidender Bedeutung. Kupfer zeichnet sich durch gute Spanabfuhr, geringere Spanverstopfung bei der Bearbeitung tiefer Bohrungen und geringen Werkzeugverschleiß aus. Stahl bietet eine etwas schlechtere Spanabfuhr, weshalb Spanabfuhrvorrichtungen und verschleißfeste Werkzeuge zur Verlängerung der Werkzeugstandzeit erforderlich sind.

Wie kann die Materialmachbarkeitsanalyse Ihre kundenspezifischen Fertigungsteile optimieren?

Der Erfolg von kundenspezifisch gefertigten Teilen beginnt mit einer umfassenden Analyse der Fertigungsmachbarkeit.JS Precision sichert die Fertigung kundenspezifischer Bearbeitungsteile durch professionelle Materialmachbarkeitsanalysen.

Von „Bearbeitbar“ zu „Leicht bearbeitbar“: Unsere DFM-Philosophie

Unsere Philosophie bei DFM ist es, kundenspezifisch gefertigte Teile von „bearbeitbar“ zu „leicht bearbeitbar“ zu verändern.

Wenn ein Kundenteil beispielsweise schwer zu bearbeitende Innenwinkel aufweist, empfehlen wir, die Abrundungen durch abgerundete Ecken und härteren, verschleißfesteren Stahl zu ersetzen. Dadurch wird die Haltbarkeit des Teils erhöht und gleichzeitig die Bearbeitung vereinfacht.

Vorab-Risikobewertung der Wärmebehandlung – Vermeidung von Verformung und Rissbildung

Die Wärmebehandlung kann auch individuell gefertigte Teile verformen oder Risse verursachen. Diesen Faktor berücksichtigen wir im Konstruktionsprozess. Möchte ein Kunde beispielsweise komplexe Teile aufkohlen und abschrecken, empfehlen wir das Nitrieren, da die dadurch verursachte Verformung gering ist und die Präzision der Teile, insbesondere bei risikobehafteten Bauteilen, erhalten bleibt.

Empfehlungen zum Materialaustausch: Ausgleich von Leistung und Kosten

Wir können Materialsubstitutionen für kundenspezifisch gefertigte Teile vorschlagen, z. B. die Verwendung von Automatenstahl anstelle von herkömmlichen Werkstoffen, um den Bearbeitungsaufwand und die Kosten um 15 % zu senken und gleichzeitig die Kernleistung beizubehalten und die Bearbeitungszeit um 30 % zu reduzieren.

Wie lassen sich Materialkosten und Leistung bei CNC-Prototypenfertigung in Kleinserien in Einklang bringen?

Der Kern der CNC-Prototypenfertigung in Kleinserien liegt darin , optimale Ergebnisse bei minimalem Kostenaufwand zu erzielen. Die CNC-Prototypenfertigung in Kleinserien von JS Precision hilft Ihnen, Materialkosten und Leistung in Einklang zu bringen.

Trennung von Form und Funktion: Unterschiedliche Materialauswahl für unterschiedliche Prüfziele

Wir werden Ihnen je nach Zweck der Überprüfung Materialien für die CNC-Prototypenfertigung in Kleinserien vorschlagen.

Wenn die Überprüfung nur die Komponentenmontage betrifft, kann ein kostengünstiges Material wie die Aluminiumlegierung 6061 oder ABS-Kunststoff verwendet werden, wodurch bis zu 40 % der Kosten eingespart werden können.

Für Funktionstests sollten Materialien mit vergleichbarer oder ähnlicher Leistung wie in der Serienproduktion verwendet werden. Beispielsweise wird für die Serienproduktion die Aluminiumlegierung 7075 verwendet; für den Prototypen empfiehlt sich daher die Verwendung desselben Materials, um genaue Testergebnisse zu erzielen.

Die clevere Verwendung nichtmetallischer Werkstoffe: Schnelle und kostengünstige Erstprüfung

Zu den nichtmetallischen Werkstoffen, die bei CNC-Prototypenfertigung in Kleinserien eingesetzt werden, gehören folgende:

ABS-Kunststoff ist mit nur 2–3 US-Dollar pro Pfund eine kostengünstige Option und ermöglicht eine schnelle Bearbeitung, wodurch er sich ideal für Machbarkeitsstudien eignet. Nylon zeichnet sich durch gute Zähigkeit aus und ist daher geeignet, die Schlagfestigkeit von Bauteilen zu testen. Delrin bietet eine gute Verschleißfestigkeit und eignet sich daher für die Prüfung der Reibungseigenschaften beweglicher Teile.

Unser nahtloser Weg von der Prototypenentwicklung zur Serienproduktion

Die Ausrüstung in unseren CNC-Prototypenfertigungsdiensten für Kleinserien ist die gleiche wie die, die in der Massenproduktion eingesetzt wird, und die Prozessstandards sind ebenfalls identisch.

Beispielsweise werden für Prototypen dieselben Bearbeitungszentren verwendet wie für die Serienproduktion, und auch die Schnittparameter bleiben gleich. Daher können die in der Prototypenphase gewonnenen Daten direkt in die Serienproduktion übernommen werden, und unerwartete Probleme in der Serienproduktion lassen sich vermeiden.

Sie möchten CNC-Prototypen in Kleinserien fertigen lassen? Teilen Sie uns bitte den Zweck der Überprüfung mit, und wir können Ihnen Materialempfehlungen und Kostenvoranschläge unterbreiten, die es Ihnen ermöglichen, Überprüfungen zu einem vernünftigen Preis durchzuführen, indem Sie unsere CNC-Prototypenfertigungsdienste für Kleinserien nutzen.

Abbildung 3: Thermoplast ist die am weitesten verbreitete Kunststoffart bei der CNC-Bearbeitung. Beispiele hierfür sind ABS, Nylon und andere.

Welche Materialien werden von einer führenden Online-Plattform für CNC-Maschinen unterstützt?

Eine gute Online-Plattform für CNC-Maschinen sollte eine große Auswahl und Beratung hinsichtlich der Materialien bieten, ähnlich wie eine kompetente Beratung vor Ort.Die Online-Plattform für CNC-Maschinen von JS Precision bietet erhebliche Vorteile bei der Materialunterstützung.

Umfangreiche „Digitale Materialbibliothek“: Über 100 auswählbare Materialien

Unsere Online-Plattform für CNC-Maschinen nutzt eine „digitale Materialbibliothek“ mit über 100 Werkstoffen. Das Spektrum reicht von Standardstahl Q235 und Aluminiumlegierung 6061 bis hin zu speziellen Titanlegierungen wie TC4 und Hastelloy sowie technischen Kunststoffen wie PEEK und Nylon – alle gängigen Qualitäten sind enthalten, um die Anforderungen verschiedenster Branchen zu erfüllen.

Intelligenter Materialauswahlassistent: Bietet Vorschläge basierend auf Ihren Angaben

Der intelligente Materialauswahlassistent auf der Plattform ist sehr nützlich.

Geben Sie die wichtigsten Leistungsanforderungen Ihrer Bauteile auf der CNC Machine Online-Plattform ein, z. B. eine Festigkeit von 500 MPa und eine Temperaturbeständigkeit über 200 °C, und fügen Sie hinzu, dass das Bauteil korrosionsbeständig sein soll. Die Plattform filtert die passenden Materialien schnell heraus und empfiehlt 3–5 der am besten geeigneten, inklusive Erläuterungen zu den jeweiligen Vor- und Nachteilen .

Preis- und Bestandsübersicht in Echtzeit

Nach der Materialauswahl im CNC-Maschinen-Onlinesystem werden die Angebote in Echtzeit aktualisiert. Beispielsweise wird bei Auswahl der Aluminiumlegierung 6061 ein Materialpreis von 3,50 US-Dollar pro Pfund angezeigt.

Gleichzeitig wird auch der Lagerbestand angezeigt: Bei ausreichendem Lagerbestand wird „Versandbereit innerhalb von 3 Tagen“ angezeigt, bei geringem Lagerbestand „Nachbestellung in 7 Tagen“. So können Sie den Zeitplan für Ihr Projekt präzise planen .

Sie möchten auf der CNC Machine Online-Plattform schnell die passenden Materialien auswählen? Melden Sie sich an, geben Sie Ihre Anforderungen an die Bauteilleistung ein und lassen Sie sich vom intelligenten Assistenten Materialien empfehlen. Preise und Lagerbestände können Sie in Echtzeit einsehen.

Welche Oberflächenbehandlungsoptionen eignen sich optimal für Ihre kundenspezifischen CNC-Aluminiumteile?

Durch Oberflächenbehandlung erhalten individuell gefertigte CNC-Aluminiumteile ein zweites Leben. Unterschiedliche Oberflächenbehandlungen verleihen diesen Teilen unterschiedliche Eigenschaften. Einige gängige Optionen werden im Folgenden verglichen:

Anodisieren

Die Anodisierung wird in harte und normale Anodisierung unterteilt: Hartanodisierung weist eine Schichtdicke von bis zu 50 μm auf, ist verschleißfest und entspricht militärischen Standards; sie eignet sich für Gehäuse von Maschinenteilen. Normalanodisierung weist eine Schichtdicke von 5-20 μm auf, ist gefärbt, hochdekorativ und eignet sich für Handyrahmen und andere Außenteile.

Chemische Nickelplattierung

Da bei der chemischen Vernickelung kein Strom benötigt wird , bildet sich in den komplexen Hohlräumen kundenspezifischer CNC-Aluminiumteile eine gleichmäßige Schutzschicht. Die Härte erreicht HV500 oder mehr, und die Korrosionsbeständigkeit macht das Verfahren ideal für Präzisionsverbinder mit komplexen Hohlräumen , wodurch ungleichmäßige Galvanisierungsprobleme vermieden werden.

Sandstrahlen und Passivieren

Durch Sandstrahlen erhalten die individuell CNC-gefrästen Aluminiumteile eine feine , sandgestrahlte oder matte Oberfläche, die ihr Erscheinungsbild verbessert. Chemische Passivierung erzeugt einen transparenten Schutzfilm , der Korrosionsbeständigkeit bietet, ohne das Aussehen zu beeinträchtigen. Dieses Verfahren eignet sich für Bauteile wie beispielsweise Geräteverkleidungen, die Korrosionsschutz und ein ansprechendes Aussehen erfordern.

Sie möchten die optimale Oberflächenbehandlung für Ihre kundenspezifischen CNC-Aluminiumteile auswählen? Wir empfehlen Ihnen passende Lösungen basierend auf dem Anwendungsfall und den Leistungsanforderungen Ihrer Teile und stellen Ihnen zur Veranschaulichung ein Muster der behandelten Teile zur Verfügung.

Abbildung 4: Die Oberflächenbehandlung ist für durch CNC-Bearbeitung hergestellte Aluminiumprodukte von entscheidender Bedeutung, da sie deren Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Umweltverträglichkeit erheblich verbessern kann.

Praxisbeispiel – 40 % Gewichtsreduzierung: Materialinnovation in einer UAV-Komponente

Kundenziel

Das Servomotorgehäuse ist eines der wichtigsten CNC-Teile für die Flugsteuerung von Drohnen und daher unerlässlich für ein Drohnenunternehmen, das sich auf die Forschung und Entwicklung von Drohnen in Industriequalität spezialisiert hat.

• Das ursprüngliche Design verwendete eine Aluminiumlegierung 6061-T6 und wog 250 g, was die Anforderung von weniger als 150 g für das neue Modell nicht erfüllte.
• Zuvor hatte das Unternehmen versucht, die Wandstärke auf 1,2 mm zu reduzieren, um das Gewicht zu verringern. Beim Vibrationstest brach das Bauteil jedoch und konnte den Anforderungen an die Vibrationsfestigkeit beim Fliegen nicht standhalten .
• Der direkte Ersatz durch die Aluminiumlegierung 7075-T6 erfüllt zwar die Festigkeitsanforderungen, erhöht aber die Kosten um 25 %. In einigen Bereichen mit dünner Wandstärke kommt es zu übermäßiger Leistungssteigerung.

JS Precision-Lösung:

Materialneudefinition:

Wir empfehlen die Aluminium-Silizium-Magnesium-Legierung 6082-T6 in Luft- und Raumfahrtqualität . Die Festigkeit dieser Legierung ist vergleichbar mit der von 7075-T6, sie ist 18 % leichter als 6061-T6 und kostet nur 8 % mehr als 6061-T6 – für ein optimales Verhältnis von geringem Gewicht, Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

DFM-Optimierung:

Durch den Einsatz der ANSYS-Simulationssoftware während der Topologieoptimierungsphase zur Simulation des UAV-Flugs und der daraus resultierenden Spannungsverteilung am Servogehäuse konnten wir die Bereiche mit Spannungskonzentration präzise lokalisieren. Um das Gewicht weiter zu reduzieren, wurden an den Verbindungsstellen Rippen angebracht, die Dicke von 2 mm auf 3 mm erhöht und in den Bereichen mit geringerer Spannung von 1,5 mm auf 1 mm reduziert.

Prototyping:

Mithilfe unserer CNC-Prototypenfertigung für Kleinserien wurden innerhalb von nur fünf Tagen zehn Sätze neu entwickelter, kundenspezifischer CNC-Aluminiumgehäuse gefertigt. Neben routinemäßigen Festigkeitsprüfungen wurde ein 100-stündiger Dauerermüdungstest durchgeführt, um die Langzeitstabilität zu gewährleisten.

Unser Erfolgsergebnis

Das finale Servogehäuse hat alle Funktionstests bestanden und sein Gewicht auf 150 g reduziert – eine erfolgreiche Gewichtseinsparung von 40 %. Die Gesamtkosten lagen 15 % niedriger als bei der 7075-T6-Lösung, was eine Ersparnis von rund 2000 US-Dollar bedeutet. Der Kunde hat umgehend mit der Kleinserienfertigung begonnen, und die Lieferfähigkeit ist nun stabil.

Abbildung 5: CNC-Bearbeitung des Servogehäuses einer Drohne aus Aluminiumlegierung

Häufig gestellte Fragen

Frage 1: Was ist der größte Unterschied zwischen Aluminium, Stahl und Kunststoff bei der CNC-Bearbeitung?

Aluminium lässt sich CNC-bearbeiten, ist leicht und besitzt eine gute elektrische Leitfähigkeit, wodurch es sich für Leichtbauteile eignet. Stahl ist zwar fest, aber schwierig und teuer zu bearbeiten. Kunststoff ist preiswert, weist jedoch schlechte mechanische Eigenschaften auf und eignet sich daher für Isolierteile.

Frage 2: Meine Bauteile müssen hohen Temperaturen (>200°C) standhalten. Welches Material würden Sie empfehlen?

Wir empfehlen Edelstahl 316L, der Temperaturen bis zu 870 °C standhält und korrosionsbeständig ist. Titanlegierungen sind bis ca. 600 °C hitzebeständig und hochfest. Spezielle technische Kunststoffe wie PEEK sind leicht und halten Temperaturen bis zu 260 °C stand. Wählen Sie das Material, das Ihren Anforderungen entspricht.

Frage 3: Warum gibt es bei Online-Angeboten so große Preisunterschiede zwischen verschiedenen Materialien?

Preisunterschiede ergeben sich aus den Rohstoffkosten . So sind beispielsweise die Rohstoffkosten für Titanlegierungen zehnmal höher als für Aluminium, und die unterschiedlichen Verarbeitungsschwierigkeiten erhöhen die Lohnkosten. Auch die Materialausschussraten spielen eine Rolle; bei schwieriger zu verarbeitenden Materialien fallen höhere Ausschussraten an.

Frage 4: Ist es möglich, mein eigenes Material verarbeiten zu lassen?

Sie können Ihre eigenen Materialien zur Verarbeitung bereitstellen, aber um die Qualität zu gewährleisten, müssen Sie eine Materialzertifizierung vorlegen, die die Materialzusammensetzung und -leistung nachweist. Wir erheben eine Materialprüfungs- und Testgebühr von 50-100 USD, um das Verarbeitungsrisiko zu minimieren.

Frage 5: Können Kunststoffteile die gleiche Präzision wie Metallteile erreichen?

Eine ähnliche Genauigkeit kann erreicht werden, jedoch muss auf die Eigenschaften des Kunststoffs geachtet werden. So ist Nylon beispielsweise hygroskopisch und sollte vor der Weiterverarbeitung getrocknet werden. Bei Kunststoffen mit hoher elastischer Rückstellung müssen die Schnittparameter optimiert werden, um ein formstabiles Bauteil zu erhalten.

Frage 6: Gibt es einen Unterschied bei der Materialauswahl zwischen der Prototypenfertigung in Kleinserien und der Massenproduktion?

Bei der Prototypenentwicklung können leicht bearbeitbare Werkstoffe gewählt werden, um Kosten zu senken – beispielsweise ABS anstelle des in Serie gefertigten PEEK für den Machbarkeitsnachweis. Sind Funktionstests erforderlich, sollte die Materialwahl möglichst seriennah erfolgen, damit die Testdaten die Serienproduktion unterstützen und steuern können.

Frage 7: Sind Ihre Materialien zertifiziert? Z. B. nach Luftfahrtstandards, medizinischen Standards

Ja, unsere Materialien erfüllen mehrere Zertifizierungen: beispielsweise den AMS-Standard im Luft- und Raumfahrtbereich und den ISO-13485-Standard im Medizinbereich. Wir können Ihnen außerdem alle erforderlichen Materialzertifizierungsdokumente zur Verfügung stellen, um die Branchenanforderungen zu erfüllen.

Frage 8: Warum sollten Sie JS Precision als Ihren Partner für CNC-Materialbearbeitung und -Verarbeitung wählen?

Wir verfügen über 15 Jahre Erfahrung und bieten Ihnen einen Komplettservice inklusive Materialauswahl, Bearbeitung und Oberflächenbehandlung. Unser professionelles Team und unsere Online-Plattform für CNC-Maschinen unterstützen Sie dabei, Kosten zu senken, die Effizienz zu steigern und die Projektqualität sicherzustellen.

Zusammenfassung

Das Material ist die Seele der Ingenieurskunst, und die richtige Wahl ist der Ausgangspunkt für überlegene Leistung und wirtschaftlichen Erfolg.

JS Precision hat sich zum Ziel gesetzt, Ihr zuverlässigster Fertigungspartner zu sein und Sie bei der Auswahl der richtigen Materialien durch fachkundige CNC-Bearbeitungsdienstleistungen , eine umfassende Materialbibliothek und präzise Machbarkeitsanalysen zu unterstützen, damit sich Ihre Produkte von denen der Konkurrenz abheben.

Lassen Sie sich durch Unsicherheiten bei der Materialauswahl nicht von Ihrer Innovationskraft abhalten.

Erleben Sie jetzt technologiegetriebene, intelligente Materialauswahl und Fertigung! Besuchen Sie die offizielle Website von JS Precision, nutzen Sie unsere intelligente Online-Angebotsplattform für CNC-Maschinen, laden Sie Ihre CAD-Dateien hoch und erkunden Sie unsere digitale Materialbibliothek.

Sie erhalten innerhalb weniger Stunden eine umfassende Lösung inklusive optimaler Materialempfehlungen, transparenter Preisgestaltung und professioneller DFM-Analyse. Legen wir gleich los mit der Materialauswahl und entwickeln wir gemeinsam erstklassige Produkte!