Das richtige Metall für CNC-Teile auswählen: Leitfaden für Käufer

Die Wahl des richtigen Metalls für Ihr CNC-bearbeitetes Teil ist eine der wichtigsten Entscheidungen in jedem kundenspezifischen Fertigungsprojekt. Das von Ihnen ausgewählte Material beeinflusst Leistung, Haltbarkeit, Zerspanbarkeit, Oberflächenqualität, Kosten und Lieferzeit. Von leichtem Aluminium über hochfesten Stahl bis hin zu korrosionsbeständigem Titan bietet jedes Metall spezifische Vorteile und Kompromisse.

Dieser Einkaufsleitfaden beschreibt die wichtigsten Kriterien für die Auswahl des besten Metalls für Ihre Anwendung und bietet praktische Vergleiche auf Basis von Industriestandards und fertigungstechnischen Überlegungen.

Warum die Metallwahl in der CNC-Bearbeitung wichtig ist

Die CNC-Bearbeitung ist ein subtraktiver Fertigungsprozess, bei dem Materialien mit hoher Präzision bearbeitet werden. Das gewählte Metall wirkt sich aus auf:

• Maßstabilität während der Bearbeitung

• Erreichbare Toleranzen und Oberflächengüten

• Verschleiß der Schneidwerkzeuge und Maschinenlaufzeit

• Kompatibilität mit Nachbearbeitung und Oberflächenbehandlungen

• Gesamte Fertigungskosten und Lieferzeit

Bei Neway bieten wir CNC-Bearbeitungsdienste für eine breite Palette von Metalllegierungen an und unterstützen Sie mit fachkundiger Beratung dabei, die Materialeigenschaften mit Ihren funktionalen und wirtschaftlichen Zielen abzugleichen.

Wichtige Faktoren bei der Auswahl des Metalls

Mechanische Eigenschaften

Bewerten Sie die mechanischen Anforderungen Ihrer Komponente, einschließlich:

• Zugfestigkeit (MPa): Widerstand gegen Zugkräfte

• Streckgrenze (MPa): Widerstand gegen plastische Verformung

• Härte (HB/HRC): Widerstand gegen Oberflächeneindrücke und Verschleiß

• Dauerfestigkeit: Beständigkeit unter wechselnder Belastung

• Dehnung (%): Duktilität bzw. Fähigkeit, sich vor dem Bruch zu dehnen

Zum Beispiel hat Aluminium 7075-T6 eine Zugfestigkeit von etwa 570 MPa, eine Streckgrenze von 505 MPa und eine Dehnung von 11 %. Im Vergleich dazu bietet Edelstahl 304 eine Zugfestigkeit von 505 MPa, jedoch eine deutlich bessere Korrosionsbeständigkeit und eine höhere Dehnung von rund 40 %.

Korrosionsbeständigkeit

Das Korrosionsverhalten ist entscheidend für Bauteile, die Feuchtigkeit, Chemikalien, Salzwasser oder Sterilisationsumgebungen ausgesetzt sind.

• Verwenden Sie 304 oder 316 Edelstahl für Anwendungen in der Marine, Lebensmittelindustrie oder Medizintechnik

• Wählen Sie 5052 oder 6061 Aluminium für Bauteile im Außenbereich

• Setzen Sie Titan Grade 5 für Biokompatibilität und chemische Beständigkeit ein

Erfahren Sie mehr über Edelstahlbearbeitung und Titan-CNC-Bearbeitung, um anwendungsspezifische Optionen zu bewerten.

Zerspanbarkeit

Zerspanbarkeitswerte geben an, wie leicht ein Metall geschnitten, geformt und fertigbearbeitet werden kann. Diese Werte werden mit dem Referenzwert von 1212 Automatenstahl verglichen, der mit 100 % bewertet ist.

• Aluminium 6061: 90 % Zerspanbarkeit

• Messing C360: 100 %, ausgezeichnet für enge Toleranzen

• Kohlenstoffstahl 1018: etwa 78 %

• Edelstahl 304: 45–50 %, mittlere Schwierigkeit

• Titan Grade 5: 20–30 %, anspruchsvoll aufgrund geringer Wärmeleitfähigkeit

Gut zerspanbare Werkstoffe senken die Produktionskosten, verlängern die Standzeit der Werkzeuge und ermöglichen kürzere Lieferzeiten – ideal für CNC-Prototyping und Kleinserienfertigung.

Anforderungen an die Oberflächenqualität

Bestimmte Metalle ermöglichen bessere Oberflächen im Lieferzustand oder sind besonders gut für Nachbearbeitungen geeignet.

• Aluminiumlegierungen erreichen problemlos Ra 0,8–1,6 μm und lassen sich gut eloxieren

• Messing bietet eine helle, dekorative Oberfläche und ist ideal für sichtbare Bauteile

• Edelstahl kann Elektropolieren oder Passivierung erfordern

• Titan wird häufig mit PVD oder Nitrierverfahren beschichtet, um die Verschleißfestigkeit zu erhöhen

Weitere Informationen finden Sie auf unserer Seite zu Oberflächenbehandlungen.

Kosten und Verfügbarkeit

Materialkosten sind ein wesentlicher Faktor bei Großserien oder kostenkritischen Projekten. Die folgende Tabelle fasst typische Rohmaterialpreise zusammen:

Bei Neway beziehen wir rückverfolgbare Rohmaterialien weltweit und stellen die Materialkonformität mit ASTM-, GB- und DIN-Normen sicher.

Häufig verwendete Metalle und ihre Anwendungen

Aluminiumlegierungen

• 6061-T6: Universelle Legierung mit guter Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit

• 7075-T6: Luftfahrtqualität, Zugfestigkeit bis zu 570 MPa

• 5052: Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, verwendet in maritimen Anwendungen

• 2024: Hohe Dauerfestigkeit für Flugzeugkomponenten

Weitere Informationen finden Sie in unseren Aluminium-CNC-Bearbeitungsdiensten.

Edelstähle

• 304: Allgemeiner, korrosionsbeständiger Werkstoff mit guter Umformbarkeit und Schweißbarkeit

• 316: Marinequalität mit Molybdän für verbesserte chemische Beständigkeit

• 17-4PH (SUS630): Ausscheidungshärtender Stahl mit Zugfestigkeit über 900 MPa

• 440C: Hohe Härte, ideal für Werkzeuge und Lager

Kohlenstoff- und legierte Stähle

• 1018 / 1020: Niedrigkohlenstoffstähle mit guter Zerspanbarkeit und mittlerer Festigkeit

• 4140 / 4340: Hochfeste legierte Stähle für tragende Bauteile

• A36: Kostengünstiger Baustahl, häufig in Rahmen und Tragstrukturen eingesetzt

Weitere Informationen zur CNC-Bearbeitung von Kohlenstoffstahl.

Kupfer, Messing und Bronze

• Brass C360: Automatenmessing für Fittings, Ventile und Befestigungselemente

• Copper C101: 99,99 % Leitfähigkeit, ideal für elektrische Steckverbinder

• Bronze C630 / C905: Hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit in Lagern und Zahnrädern

Entdecken Sie Kupfer-CNC-Bearbeitung für spezifische Anwendungsfälle.

Titanlegierungen

• Grade 5 (Ti-6Al-4V): Zugfestigkeit von etwa 900 MPa, hervorragende Biokompatibilität

• Grade 23 (Ti-6Al-4V ELI): Erhöhte Bruchzähigkeit für Implantate und sicherheitskritische Luftfahrtteile

Weitere Details finden Sie in unseren Titanbearbeitungsdiensten.

Materialalternativen und Konstruktionshinweise

Wenn Ihr bevorzugtes Metall nicht verfügbar ist oder das Budget überschreitet, sollten Sie folgende technische Alternativen in Betracht ziehen:

• Ersetzen Sie 7075 durch 6061 für weniger kritische Luftfahrtteile bei rund 40 % geringeren Kosten

• Verwenden Sie 316L anstelle von 304 für eine bessere Korrosionsbeständigkeit in salzhaltigen oder sauren Umgebungen

• Ersetzen Sie Kupfer durch Messing, wenn maximale Leitfähigkeit nicht erforderlich ist

• Wählen Sie Aluminium statt Titan, wenn Biokompatibilität keine Rolle spielt

Das Engineering-Team von Neway unterstützt Sie bei der Materialberatung auf Basis internationaler Entsprechungen (z. B. ASTM zu DIN oder GB), um funktional und wirtschaftlich optimierte Ergebnisse sicherzustellen.

Fazit

Die Wahl des richtigen Metalls für die CNC-Bearbeitung erfordert ein ausgewogenes Verhältnis von Leistung, Haltbarkeit, Zerspanbarkeit, Optik und Kosten. Mit einem klaren Verständnis der mechanischen und werkstofftechnischen Eigenschaften können Sie die Legierung auswählen, die am besten zu Ihrem Projekt passt.

Bei Neway bieten wir fachkundige Beratung, vollständige Materialrückverfolgbarkeit und Präzisionsbearbeitung für das gesamte Spektrum an Metallen – von kostengünstigem Aluminium bis zu Hochleistungs-Titan. Ob Sie Gehäuse für die Luftfahrt, elektrische Kontakte oder kundenspezifische mechanische Komponenten fertigen, wir sorgen dafür, dass Ihre Teile alle funktionalen, regulatorischen und wirtschaftlichen Anforderungen erfüllen.

FAQs:

1. Welches ist das beste Metall für die CNC-Bearbeitung hochfester, leichter Bauteile?

2. Welche Metalle bieten die beste Korrosionsbeständigkeit für marine oder medizinische Bauteile?

3. Wie finde ich das richtige Gleichgewicht zwischen Kosten und Leistung bei der Auswahl eines CNC-Metalls?

4. Kann Neway bei Materialzertifizierung und Rückverfolgbarkeit unterstützen?