CNC 3D Fräsen. Warum keine Konkurenz zum Spritzguss?

    • CNC 3D Fräsen. Warum keine Konkurenz zum Spritzguss?

      Moin.
      Ich würde zur Zeit gerne einige Prototypen herstellen lassen. Aber es muss aus Originalmaterial sein, das heiß, 3D Drucker fallen raus. Nun gibt es im Internet so einige Firmen, darunter auch Modellbauer, die "3D CNC Fräsen" als Service anbieten. Und da steht dann so, dass dort zum Beispiel Landschaftsmodelle oder Propellerformen oder Prototypen für Kotflügen gefräst werden. Und wenn man dann da eine Form hinschickt die ähnlich komplex, bzw. ähnlich einfach ist, dann kriegt man immer zu hören "geht nicht", entweder zu rund, entweder zu spitz, zu groß oder zu klein... Ich bin schon nah davor einen Würfel als Datei hinzuschicken wo ich dann wahrscheinlich auch höre "geht nicht". Aber gut, nun generell: Warum ist dieses Verfahren offenbar so teuer oder kompliziert, dass es augenscheinlich keinerlei Konkurenz zum Spritzgussverfahren oder auch zum 3D Drucker ist?
    • Ja, das verstehe ich auch nicht ganz.
      Zumindest nicht, dass es einfach nicht möglich ist eine besondere Form/Kontur zu erzeugen ohne eine gewisse Alternative anzubieten. Zumal die Kavitäten in den SG-Werkzeugen auch oft per 3D-CNC eingefräst werden. Und dabei ist die Oberflächenqualität bereits dann in einem polierbaren Zustand. Nun ist es aber so, dass einige im Spritzguss mögliche Formengebungen in der Zerspanungstechnik nicht möglich sind (Oberflächenstrukturen). Das ist z.B. ein Vorteil der Spritzgießerei. Eine Spritzgießform kann auch aus mehreren Teilen hergestellt und zusammengesetzt werden. Dadurch werden dann z.B. Hinterschnitte möglich oder auch sehr feine Strukturen, die beim Fräsen einfach zerbrechen würden. Vielleicht ist es aber auch so, dass die Fräsfirmen noch nie Kunststoffe verarbeitet haben. Oder das Problem liegt in der häufig sehr hohen Drehzahl der Fräser, was ggf. zum Schmelzen des Kunststoffes (und nicht zum Schneiden) führen würde. (Elastomere, also gummiartige Materialien, lassen sich glaube ich auch nicht Fräsen).
      Teuer ist das 3D-Fräsen eigentlich nicht. Es sei denn, dass die Datei dafür erst erstellt werden muss. Und das ist meistens der Fall. Denn man muss der Maschine tatsächlich sagen, in welcher Reihenfolge, Richtung und Geschwindigkeit welche Flächen bearbeitet werden sollen. Dazu gehören dann evtl. noch der eine oder andere Werkzeugwechsel - und dann muss die Maschine eingerichtet werden. Werkstück an den richtigen Platz, Nullpunkte setzen etc. Das Fräsen danach kostet dann nur noch einen Bruchteil. Und auch eine CNC-Maschine ist eigentlich ein "Massenproduktionsmittel". Je öfter ein und das selbe Programm laufen kann, desto schneller macht sich die ganze Programmierung bezahlt. Einzelstück = relativ teuer, wegen der Vorarbeiten. Wie auch beim Spritzguß: 1 Teil zu spritzen ist wegen des erforderlichen Formbaues und der Einrichtung der Maschine nicht rentabel. Aber wie immer: generell nicht unmöglich. Prototypen in entsprechender Qualität kosten immer sehr viel Geld. Man bezahlt im Prinzip die eingesetzte Zeit.
      Im 3D-Druck ist aber trotzdem vieles möglich. Aber: Nur wenige sind in der Lage, sich aus entsprechenden Granulaten die für einige Drucker notwendigen Filamente her zu stellen. Und nicht jedes Material ist auch für den 3D-Druck geeignet. Da werden meistens extra Mischungen entwickelt. Das machen wir auch. Allerdings gibt es z.Z. noch nicht die Vielfalt an Sorten, wie für den Spritzguss. Die Entwicklung eines neuen Materials findet meistens erst auf Anforderung eines Kunden statt, denn warum soll man eine Spezialität etwas entwickeln, die (noch) nicht gebraucht wird?

      Warum 3D-CNC-Fräsen für den Spritzguss keine Konkurenz darstellt?
      Die Herstellung eines Spritzgussteils dauert zwischen 1,5 Sekunden und 1 Minute (ja, ich weiß: einige wenige auch deutlich länger). Da kommt man beim Fräsen nicht mit hin. Und die Möglichkeiten der Formvielfältigkeit beim Spritzguss sind auch dem Fräsen überlegen. Und für das Fräsen muss man auch noch erstmal einen "Klumpen" erzeugen um "aus dem Vollen" schaffen zu können.

      Ich denke aber mal, dass sich hier noch der eine oder andere Fachmann zu melden wird.

      Nachtrag: Versuch es doch mal hier: testspecimen.eu/kontakt.html Herr Queck sagte mir mal, das er aus Allem und Jedem was ausfräsen kann - es sollte nur möglichst Kunststoff sein.

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von petersj ()

    • Wie @petersj schon beschrieben hat, ist beim Fräsen die Vorarbeit umfangreich und deswegen bei kleinen Losgrößen teuer. Weiterhin sind sehr viele Dienstleister in dem Bereich tätig, die sich hauptsächlich auf das Fräsen von Metallen spezialisiert haben. Beim Fräsen von Metallen sind andere Dinge zu beachten als bei Kunststoffen.

      In erster Linie hängt die Fräsbarkeit von Kunststoffen davon ab, wie mechanisch stabil sie sind und wie gut Wärme geleitet wird. Habe ich einen großen Block aus einem teilkristallinen Kunststoff, müssen die Späne relativ groß sein, damit wenig Fläche und somit Scherung erzeugt wird. Je kleiner und feiner Späne sind, umso mehr Oberfläche wird erzeugt, was mit einem höheren Wärmeeintrag einhergeht. Teilkristalline Kunststoffe neigen dabei zum schmieren, was den Fräser "dreckig" macht und das Ergebnis ist dürftig. Bei amorphen Kunststoffen ist das Problem nicht ganz so groß, da die teilkristalline Phase nicht vorhanden ist. Ziel muss es also sein möglichst wenig Wärme einzubringen und der Fräser muss dabei kalt bleiben. Mit konventionellen Fräsern kann man keine Kunststoffe fräsen, weshalb auch oft die Absagen kommen. Nur die wenigsten Dienstleister geben offen zu, dass sie keine Kunststoffe fräsen können. Ebenso ist die Reinigung der Maschine auch nicht ohne, was ein weiterer Grund ist.
      Elastomere lassen sich fräsen, nur wird da genau das Gegenteil benötigt. Die Späne müssen so klein wie möglich sein, damit sich das Material nicht zu stark verformt beim schneiden. Die Wärmeeinbringung ist hierbei ebenso zu beachten!

      Viele Formen, die wir aus Kunststoffteilen kennen, können einfach nicht gefräst werden. Das Negativ zu fräsen, geht jedoch ohne Probleme(Spritzgusswerkzeuge) und somit stehen beide Verfahren nicht im Wettbewerb zueinander.

      Sollte es immer noch um die Plektren gehen, stelle ich einfach mal das Stanzen von Kunststoffplatten in den Raum. Die scharfen Kanten können über gezielten Anschmelzen auf den Wunschradius gebracht werden.

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von 1u21 ()

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