Die besten Materialien für CNC-Fräsen: Käuferleitfaden für Metalle und Kunststoffe

Die Wahl des richtigen Werkstoffs gehört zu den wichtigsten Entscheidungen für Einkäufer, wenn sie CNC-gefräste Bauteile bestellen. Die Materialauswahl beeinflusst alles – von Bauteilfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit über Oberflächenqualität und Zerspanbarkeit bis hin zu Gesamtkosten. Bei der Vielzahl verfügbarer Optionen ist es entscheidend zu verstehen, welche Metalle und Kunststoffe sich – abhängig von den Anforderungen – am besten für das CNC-Fräsen eignen.

Dieser Leitfaden stellt die am häufigsten verwendeten Materialien in der CNC-Fräsbearbeitung vor – darunter Aluminium, Stahl, Kupfer, Titan und technische Kunststoffe – und hebt ihre Vorteile, Herausforderungen und idealen Einsatzzwecke für Käufer kundenspezifischer Teile hervor.

Wichtige Kriterien bei der Auswahl von Materialien für CNC-Frästeile

Bei der Auswahl von Materialien für das CNC-Fräsen sollten Einkäufer mehrere entscheidende Faktoren bewerten:

• Zerspanbarkeit: Bestimmt, wie leicht ein Material geschnitten und geformt werden kann und beeinflusst Werkzeugkosten und Zykluszeit

• Mechanische Eigenschaften: Umfasst Streckgrenze, Zugfestigkeit und Härte

• Thermische und chemische Beständigkeit: Wichtig für Hochtemperatur- oder korrosive Umgebungen

• Oberflächenanforderungen: Manche Werkstoffe eignen sich besser zum Polieren, Eloxieren oder Beschichten

• Anwendungsumgebung: Unterschiedliche Branchen verlangen z. B. Biokompatibilität oder elektrische Isolierung

• Kosten und Verfügbarkeit: Beeinflusst Prototyping, Skalierung der Serienproduktion und Lieferzeiten

Top-Metalle für das CNC-Fräsen

Aluminiumlegierungen

Aluminium ist das am häufigsten eingesetzte Material für CNC-Fräsen – dank seines geringen Gewichts, der sehr guten Zerspanbarkeit und hervorragenden Wärmeleitfähigkeit. Es ist nichtmagnetisch, korrosionsbeständig und erlaubt Hochgeschwindigkeitsbearbeitung.

Vergleich gängiger Aluminiumlegierungen

Aluminium-CNC-Bearbeitung ermöglicht dank hoher Spindeldrehzahlen (bis zu 15.000 U/min) und effizienter Spanabfuhr sowohl schnelle Prototypenfertigung als auch Serienproduktion.

Edelstahl

Edelstähle bieten hohe mechanische Festigkeit, hervorragende Korrosionsbeständigkeit und lange Lebensdauer. Sie sind aufgrund von Kaltverfestigung und geringerer Wärmeleitfähigkeit allerdings schwieriger zu zerspanen als Aluminium.

Beliebte Edelstahlsorten

Edelstahl-CNC-Bearbeitung ist ideal für Umgebungen, in denen Hygiene, Druckbeständigkeit oder Salzwasserresistenz erforderlich sind.

Titanlegierungen

Titan ist ein hochfester, leichter und biokompatibler Werkstoff mit exzellenter Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund seiner schlechten Wärmeleitfähigkeit und Reaktivität mit Schneidwerkzeugen sind geringere Schnittgeschwindigkeiten und spezielle Beschichtungen erforderlich.

Wichtige Titanlegierung

Ti-6Al-4V-Bearbeitung wird häufig in Luft- und Raumfahrt sowie Medizintechnik eingesetzt, wenn Gewichtsreduktion und Korrosionsbeständigkeit entscheidend sind.

Kupfer und Messing

Kupfer- und Messinglegierungen bieten hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit. Sie weisen zudem eine gute Zerspanbarkeit auf, besonders für feine, komplexe oder gewindete Teile.

Überblick über Kupfer- und Messinglegierungen

Kupferbearbeitung ist essenziell im Bereich Energieübertragung, während Messingbearbeitung dekorative und mechanische Baugruppen unterstützt.

Kohlenstoffstahl

Kohlenstoffstähle werden aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Wirtschaftlichkeit häufig in strukturellen und mechanischen Anwendungen eingesetzt. Sie erfordern jedoch in der Regel eine Oberflächenbehandlung zum Korrosionsschutz.

Gängige Kohlenstoffstahlsorten

Kohlenstoffstahl-Bearbeitung eignet sich ideal für tragende Konstruktionen, Antriebswellen und präzise Werkzeuge.

Top-Kunststoffe für das CNC-Fräsen

Acetal (POM / Delrin)

Acetal ist ein hochsteifer, reibungsarmer technischer Kunststoff mit hervorragender Verschleißfestigkeit und Maßstabilität.

Acetal-CNC-Bearbeitung ist ideal für mechanische Bauteile mit geringem Verschleiß und niedriger Feuchtigkeitsaufnahme.

PEEK (Polyetheretherketon)

PEEK ist ein Hochleistungsthermoplast, der Dauertemperaturen bis zu 250 °C standhält und gegenüber Chemikalien, Strahlung und Verschleiß sehr beständig ist.

PEEK-Bearbeitung ist verbreitet in Luftfahrt, Medizintechnik und Halbleiterindustrie.

PTFE (Teflon)

PTFE bietet ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit, sehr niedrige Reibung (0,04) und hohe Temperaturstabilität. Aufgrund seiner Weichheit und Neigung zur Verformung ist es jedoch schwierig zu zerspanen.

PTFE-Bearbeitung eignet sich besonders für nicht haftende oder chemisch aggressive Umgebungen.

Nylon (Polyamid)

Nylon ist ein kostengünstiger Kunststoff mit guter Schlagzähigkeit und niedrigem Reibungskoeffizienten. Er nimmt jedoch Feuchtigkeit auf und kann quellen.

Nylon-CNC-Bearbeitung wird für mechanische Teile in trockenen Umgebungen empfohlen.

PMMA (Acryl)

PMMA ist ein leichter, transparenter Kunststoff mit guter UV-Beständigkeit und hochwertiger Oberflächenoptik. Er ist jedoch spröder als andere Kunststoffe.

Acryl-CNC-Bearbeitung ermöglicht klare, polierte Komponenten für Anzeigeanwendungen und den medizinischen Bereich.

Abschließende Betrachtung: Material passend zur Anwendung wählen

Die Auswahl des besten Werkstoffs für CNC-Frästeile hängt davon ab, das richtige Gleichgewicht zwischen mechanischer Leistung, Bearbeitungskosten, thermischer und chemischer Beständigkeit sowie den Oberflächenanforderungen zu finden. Jedes Projekt hat eigene Spezifika – und die Materialwahl spielt eine direkte Rolle für dessen Erfolg.

Bei Neway arbeitet unser Team in der Konstruktions- und Angebotsphase eng mit Einkäufern zusammen, um Werkstoffe zu empfehlen, die sowohl zu den Leistungsanforderungen als auch zu den Kostenzielen passen. Ob Prototyping oder Hochskalierung in die Serienfertigung – wir unterstützen Sie vollumfänglich bei Metall- und Kunststoffteilen, basierend auf präzisem CNC-Fräsen und umfassenden Oberflächenbehandlungen.

FAQs:

1. Welches ist das kostengünstigste Material für CNC-gefräste Prototypen?

2. Wie beeinflusst die Materialhärte Fräsgeschwindigkeit und Werkzeugstandzeit?

3. Kann ich für Prototypen und Endserie dasselbe Material verwenden?

4. Welche Oberflächenveredelungen sind mit Aluminium bzw. Edelstahl kompatibel?

5. Wie entscheide ich zwischen Kunststoff und Metall für CNC-gefräste Bauteile?