CNC-Maschinen (Computer Numerical Control) können fast jedes Material verarbeiten und bieten Präzision, Wiederholbarkeit und hohe Qualität der Detailfertigung sowie kurze Lieferzeiten. Aus diesem Grund ist die CNC-Bearbeitung ein sehr kosteneffektives und vielseitiges Fertigungsverfahren, das derzeit in praktisch jeder Branche eingesetzt wird - von der Luft- und Raumfahrt bis hin zu Bildung und Schmuckherstellung, von der Massenproduktion bis hin zu kleinen Serien und Prototypen, von großen Industriehallen bis hin zu kleinen Werkstätten und Reparaturbetrieben. Ihre Anwendungsmöglichkeiten sind nahezu unbegrenzt.
Fähigkeiten von CNC-Maschinen
Die erste CNC-Fräsmaschine wurde 1952 von Richard Kegg in Zusammenarbeit mit dem MIT entwickelt. Fünf Jahre später wurde ein Patentantrag für ein "motorisch gesteuertes Gerät zur Positionierung eines Werkzeugs" eingereicht, und dieses Datum markiert die kommerzielle Geburt der CNC-Technologie.
Derzeit ermöglichen CNC-Maschinen die Bearbeitung sehr komplexer Komponenten, und der Prozess ihrer Programmierung wird durch CAM-Anwendungen mit der Funktion zur Generierung von G- und M-Codes erheblich erleichtert.
Über siebzig Jahre hat die CNC-Technologie die Produktion dominiert, und die grundlegenden Bereiche, in denen sie eingesetzt wird, umfassen:
Prototyping
CNC-Maschinen ermöglichen eine schnelle Neuprogrammierung der durchgeführten Operationen. Nach Abschluss des Projekts in einem CAM-Programm und der Generierung von G- und M-Codes - G-Codes sind für die Geometrie verantwortlich, z.B. für den Werkzeugvorschub, während M-Codes sich auf die Maschinenkonfiguration beziehen, z.B. Ein-/Ausschalten und Positionieren der Maschine am Ausgangspunkt - können Sie den Code an die CNC-Maschine senden und die Produktion in kurzer Zeit starten.
Dies macht die CNC-Bearbeitung ideal für das Prototyping, unabhängig davon, ob das Endteil mit CNC-Maschinen oder in einem anderen Prozess, wie z.B. dem Gießen, hergestellt wird. Umso mehr, als die mehrachsige Bearbeitung die umfassende Herstellung von Prototypenelementen ermöglicht.
Produktion
CNC-Maschinen bieten einen hohen Automatisierungsgrad, der den Arbeitsaufwand und die damit verbundenen Kosten reduziert. Die Präzision und Wiederholbarkeit der Operationen sowie die Materialvielfalt ermöglichen wiederum die Herstellung hochwertiger, vielfältiger Details in kurzer Zeit. Und dies unabhängig von der Größe und dem Umfang des Projekts.
Zum Beispiel werden in vielen Branchen Endprodukte aus dünnen Metallblechen hergestellt, wie Stahl- oder Aluminiumbleche. CNC-Maschinen führen dann Aufgaben wie Flammen- oder Plasmaschneiden, Biegen und Schweißen von Platten sowie Bohren von Löchern durch.
Bearbeitung
Da die CNC-Technologie die Bearbeitung verschiedener Materialien ermöglicht, einschließlich Werkzeugstahl und Aluminium, kann sie zur Herstellung von Metallformen und Werkzeugen verwendet werden. Aus diesem Grund können CNC-Maschinen als Ergänzung zum Fertigungsprozess eingesetzt werden, der Prozesse wie z.B. das oben erwähnte Spritzgießen unterstützt.
Hybride Produktion
Die CNC-Bearbeitung muss nicht unabhängig von anderen Produktionsprozessen eingesetzt werden. Durch die Kombination mit anderen Techniken, wie 3D-Druck oder Gießen, können hervorragende Qualitätsteile und -produkte hergestellt werden. CNC-Maschinen können beispielsweise Löcher und Gewinde in einem gedruckten oder gegossenen Teil herstellen.
Branchen, die CNC-Bearbeitung nutzen
Die CNC-Bearbeitung ist nicht auf einen einzelnen Sektor beschränkt. Sie wird praktisch überall eingesetzt und hilft bei der Herstellung vieler verschiedener Elemente, von Flugzeugteilen bis hin zu chirurgischen Instrumenten.
Luft- und Raumfahrt
Die Luft- und Raumfahrtindustrie nutzt CNC-Maschinen seit vielen Jahren, da hohe Bearbeitungspräzision für die Sicherheit entscheidend ist. Die Vielfalt der verarbeiteten Materialien bietet wiederum viele Gestaltungsmöglichkeiten.
Automobilindustrie
Die Automobilindustrie nutzt regelmäßig CNC-Bearbeitung während der Herstellung von Metallzylinderblöcken, Zahnrädern, Stiften, Ventilen, Achsen und anderen Details sowie von Armaturenbrett-Elementen und Anzeigen aus Kunststoff.
CNC-Maschinen werden auch zur Herstellung von Prototypen für Autoteile sowie von Ersatzteilen verwendet, da die Lieferzeiten kurz sind und es keine Einschränkungen bezüglich der Mindestmenge der hergestellten Teile gibt.
Elektronik
Die CNC-Bearbeitung wird häufig beim Prototyping und der Produktion von Systemen und Konsumelektronik eingesetzt. In der Elektronikindustrie werden CNC-Maschinen für die präzise Herstellung von Leiterplatten, das Löten von Komponenten, die Herstellung von Gehäusen, Griffen und anderen Details verwendet.
Verteidigung
Der militärische Sektor nutzt häufig CNC-Technologie beim Prototyping und der Herstellung langlebiger, zuverlässiger, wartungsarmer Teile mit langer Lebensdauer. Die Fähigkeit von CNC-Maschinen, Ersatzteile und hochwertige Komponenten nach Bedarf herzustellen, ist hier besonders nützlich, da sie ständige Innovationen und Sicherheit ermöglicht.
Medizin
Da CNC-Maschinen zur Verarbeitung medizinisch sicherer Materialien verwendet werden können und die Herstellung einzelner, maßgeschneiderter Details ermöglichen, finden sie natürlicherweise Anwendung im medizinischen Sektor. Die Präzision der CNC-Bearbeitung garantiert eine hohe Qualität der hergestellten Elemente, z.B. chirurgischer Instrumente, Orthesen, Implantate und medizinischer Gerätekomponenten.
Bildung
CNC-Maschinen werden nicht nur in der Produktion eingesetzt, sondern auch im Bildungssektor, wo die CNC-Technologie zu einem integralen Bestandteil von Kursen wird, die der Bearbeitung gewidmet sind und derzeit an den meisten Universitäten weltweit angeboten werden.
CNC-Maschinen können auch in der Holzindustrie, in Graviersystemen, in der Elektroindustrie, in der Pharmazie, in der Lebensmittelindustrie und in vielen anderen Bereichen eingesetzt werden. Unabhängig von der Branche lösen sie viele Probleme im Zusammenhang mit der effizienten und präzisen Herstellung hochwertiger Details.