Wie lange dauert der Prozess von der Designprüfung bis zur finalen Titanlieferung?

Der Zeitplan von der Konstruktionsprüfung bis zur finalen Lieferung titanbearbeiteter CNC-Teile ist ein mehrstufiger Prozess, der stark von der Bauteilkomplexität, Stückzahl und dem Integrationsgrad sowie der Expertise des Lieferanten abhängt. Obwohl beschleunigte Dienstleistungen existieren, folgt ein typisches Projekt für komplexe, flugkritische oder medizinische Präzisionsteile einem strengen, phasenbasierten Ablauf über mehrere Wochen.

Phase 1: Design for Manufacturability (DFM) und Angebotserstellung (3–5 Arbeitstage)

Diese erste Phase ist mehr als nur eine Kostenschätzung – sie ist eine kollaborative Ingenieurleistung. Ein kompetenter Lieferant führt eine gründliche DFM-Analyse Ihrer Modelle durch, um mögliche Probleme zu identifizieren, etwa schwer zugängliche Innenkonturen, scharfe Ecken, die Werkzeugverschleiß verursachen, oder dünne Wände, die zu Vibrationen neigen. Er schlägt Optimierungen für den CNC-Bearbeitungsprozess vor, um Stabilität zu erhöhen und Kosten zu senken. Ein echter One-Stop-Service-Anbieter plant in dieser Phase auch erforderliche Nachbearbeitungen wie Wärmebehandlung zur Spannungsreduzierung oder Eloxieren bzw. PVD-Beschichtung. In dieser Phase werden das detaillierte Angebot und der Projektplan erstellt.

Phase 2: Prototyping und Prozessvalidierung (1–3 Wochen)

Für neue Designs ist eine Prototyping-Phase unerlässlich, um das Produktionsrisiko zu minimieren. Mit CNC-Prototypenfertigung fertigt der Lieferant eine Kleinserie, um Design, Passgenauigkeit, Funktion und Fertigungsprozess zu validieren. Diese Phase beinhaltet die CNC-Programmierung, die Auswahl und Erprobung optimaler Werkzeuge sowie die Festlegung stabiler Bearbeitungsparameter für Titan. Die Teile aus dieser Phase werden geprüft; wenn das Design bereits validiert ist, kann diese Phase verkürzt oder mit der Anfangsproduktion kombiniert werden.

Phase 3: Serienbearbeitung (1–4 Wochen)

Dies ist die Hauptfertigungsphase. Der Zeitrahmen hängt direkt von Stückzahl und Komplexität ab. Eine einfache Kleinserie kann in einer Woche abgeschlossen werden, während komplexe Präzisionsteile, die Mehrachsenbearbeitung oder Präzisionsbearbeitung erfordern – etwa Luftfahrtkonsolen oder medizinische Implantate – mehr Zeit beanspruchen. Die naturgemäß niedrigeren Schnittgeschwindigkeiten bei Titan, die für Werkzeugstandzeit und Bauteilqualität notwendig sind, müssen berücksichtigt werden. Diese Phase umfasst auch prozessbegleitende Qualitätsprüfungen.

Phase 4: Nachbearbeitung und Oberflächenbehandlung (1–2 Wochen)

Nach der Bearbeitung benötigen Teile fast immer sekundäre Prozesse wie Entgraten, häufig durch Trowalisieren und Polieren, sowie spezifizierte Oberflächenbehandlungen. Typische Zeitrahmen sind:

• Wärmebehandlung (Spannungsarmglühen): 2–3 Tage

• Vibrationsfinish/Passivierung: 3–5 Tage

• Eloxieren oder PVD-Beschichtung: 5–7 Tage

Diese Schritte können teilweise parallel für verschiedene Chargen erfolgen, doch kritische Prozessschritte müssen in der richtigen Reihenfolge ablaufen.

Phase 5: Endkontrolle und Versand (3–5 Arbeitstage)

Dies ist die letzte und entscheidende Prüfphase vor der Auslieferung. Jedes Teil durchläuft eine umfassende Endprüfung, meist mit CMM und anderen Messsystemen, um sicherzustellen, dass alle kritischen Maße innerhalb der GD&T-Vorgaben liegen. Die Dokumentation – Materialzertifikate, Erstmusterprüfberichte (AS9102, PPAP usw.) und Konformitätsnachweise – wird zusammengestellt. Anschließend werden die Teile transportsicher verpackt und versendet.

Gesamtzeitplan und Einflussfaktoren

Ein typisches, gut geführtes Projekt für ein komplexes Titanbauteil hat eine Gesamtdauer von 4 bis 8 Wochen. Bei Expressfertigung kann der Zeitplan auf 2–3 Wochen verkürzt werden, häufig mit Mehrkosten und Schichtbetrieb. Die Laufzeit wird maßgeblich beeinflusst durch:

• Konstruktionskomplexität und Reife: Ein ausgereiftes, fertigungsgerechtes Design vermeidet teure Nacharbeiten.

• Materialverfügbarkeit: Einige Titanlegierungen haben längere Beschaffungszeiten.

• Qualitäts- und Normanforderungen: Strenge Luftfahrt- (Aerospace) oder Medizinstandards (Medizintechnik) erfordern detailliertere Dokumentation und Prüfungen, was zusätzlichen Zeitaufwand bedeutet.

Die frühzeitige Einbindung des Lieferanten in die Konstruktionsphase ist der effektivste Weg, um den gesamten Zeitplan zu optimieren.