CNC-/ HSC- Fräsen

Das Fräsen wird in die spanenden Fertigungsverfahren eingeordnet. Dabei wird durch das vorhandene Werkzeug in dem jeweiligen Bearbeitungszentrum Material abgetragen. Das Zerspanen wird beim Fräsen mit einer rotierenden Bewegung des Werkzeugs vorgenommen. Die Vorschubbewegung wird senkrecht, aber auch schräg zu der Drehachse ausgeführt.
Die Vorgehensweise beim Fräsen ist deshalb grundverschieden zu den additiven Fertigungsverfahren. Während beim 3D Druck die Prototypen Schicht für Schicht ausgehend von den CAD- Daten entstehen, wird beim Fertigungsverfahren Fräsen ebenfalls ausgehend von den CAD- Daten gezielt Material abgetragen. Durch unsere koordinatengesteuerten Computersteuerungen in unseren CNC- Bearbeitungszentren ermöglichen wir eine besonders präzise und flexible Herstellung Ihrer Innovationen, Prototypen und Bauteile in Kleinserie. Ergänzt wird das Leistungsspektrum durch das HSC- Fräsen (High Speed Cutting). Es ermöglicht eine Herstellung der Teile mit deutlich höheren Schnittgeschwindigkeiten und Vorschubgeschwindigkeiten.

Mit der integrierten Steuerungstechnik unserer Fräsmaschinen fertigen und bearbeiten wir beim CNC-Fräsen selbst sehr komplexe und vielschichtige Bauteile. Dazu müssen ausgehend von den CAD- Daten zunächst die CNC- Programme im CAM- System entwickelt werden. Da jedes Bauteil unterschiedliche Anforderungen an das Verfahren stellt, werden die Programme stets individuell entwickelt. Es werden ebenfalls die wunschgemäßen Bearbeitungsprogramme angelegt.

Aus den unterschiedlichsten Werkstoffen wählen Sie das passende Material aus, welches wir als Blockmaterial für den Fräsvorgang vorbereiten. Schließlich kann das verwendete Material auf die den Anforderungen entsprechende Fräsmaschine aufgespannt werden. Wir bei Keller Modellbau arbeiten beim CNC-Fräsen mit 3- Achs- sowie 5- Achs- Fräsmaschinen. Die beiden Bezeichnungen (3- Achs und 5- Achs) stehen für die Bewegungsrichtungen (3, bzw. 5) der Werkzeuge.

Bei der 3- Achs- CNC- Fräsmaschine ist die Bewegungsrichtung des Werkzeugs quer zu den Achsen (X, Y und Z). Die 5- Achs- Bearbeitung erfolgt beispielsweise in einer Rotationsbewegung der B- Achse um die Y- Achse. Die 5- Achs- CNC-Bearbeitung wählen wir insbesondere bei Werkstücken und Teilen, die von unterschiedlichen Seiten und Winkeln bearbeitet werden. So ist es uns möglich mit einer Einstellung alle Winkel und Freiformflächen zu erstellen und bearbeiten. Unsere 3- Achs- CNC- Fräsmaschine überzeugt besonders bei der präzisen und zeitnahen Fertigung von Werkstücken und Teilen ohne Hinterschnitte.

Nachdem die Bezugspunkte eingegeben wurden, wird das erste Werkzeug, sowie alle nachfolgenden vermessen und der Fräsvorgang startet. Als spanendes Fertigungsverfahren erfolgt das Entfernen von Material durch die Vorschubbewegung während einer gleichzeitig sehr schnellen Rotationsbewegung des Werkzeugs. Neben der Vorschubbewegung hat aber auch die Form des verwendeten Fräsers bei der CNC-Bearbeitung sehr großen Einfluss auf die Oberfläche des Prototyps bzw. der Teile.

Der Anforderung an die Oberfläche entsprechend muss der Fräser gewählt werden und wird bereits in der Programmierung mit aufgenommen. Beispielsweise werden Formfräser, Kugel, Schaft, Torus Stirnfräser im spanenden Verfahren zum Bearbeiten genutzt. Das Fräsen ist stets in dreidimensionaler, wie auch in zweidimensionaler Form möglich.

Ist das Frästeil mit allen gewünschten Details und Konturen komplett gefertigt, wird das Bauteil abschließend von der Fräsmaschine abgespannt. Im Anschluss an den Fräsvorgang bieten sich den Anforderungen entsprechend unterschiedliche Oberflächenveredelungen an.

Die HSC- Frästechnologie ermöglicht des Weiteren eine Zerspanung in Hochgeschwindigkeit bei stets geringer Spandicke. Durch diese weiterentwickelte Fräsbearbeitung stellen wir Werkstücke und Modelle her, die besondere Anforderungen an die Zerspanungsleistung und die Oberflächenqualität haben.

Das Verfahren zeichnet sich durch eine besondere Flexibilität bei der Fertigung von Bauteilen aus Kunststoffblockmaterial und technischen Kunststoffen, sowie Metalle und Holz aus. Unsere CNC- Fräsmaschinen verfügen über eine große Auswahl an Werkzeugen, die exakt für den gewünschten Werkstoff eingesetzt werden. Die Herstellung von Prototypen und Modellen aus dem spezifischen Material erfolgt deshalb stets den Eigenschaften angemessen. Unser CNC- Fräsen lässt individuelle Anforderungen an Designs und Konturen aus vielfältigen Werkstoffen exakt realisieren.

Des Weiteren ermöglicht das 3D- Fräsen auch eine Herstellung von Passungen und Gewinden. Die besonders exakte Fertigung des CNC-Fräsens zahlt sich bei diesen Anforderungen aus. Mittels eigener Messverfahren unserer Fräsmaschinen ist es möglich durchgängig die einzelnen Schritte des Fertigungsprozesses zu kontrollieren, was sich zusätzlich auf die hohe Präzision der Werkstücke und Teile auswirkt.

Da das Fräsen eine sehr große Auswahl an Fertigungsverfahren bietet, ergeben sich nahezu grenzenlose Umsetzungsmöglichkeiten für Ihre Prototypen und Bauteile. Die Herstellung von ebenen Flächen, von Führungen, zylindrischen Flächen, oder beliebigen Freiformen und vielem mehr übernehmen wir mit unserem Verfahren. Des Weiteren eignet sich das 3D Fräsen zur Herstellung von Bauteilen in Kleinserie. Aber auch bei Baugruppen mit Funktionen und belastbaren Prototypen zeichnen sich Frästeile besonders aus.

Das HSC- Fräsen ermöglicht darüber hinaus eine effiziente und schnelle Fertigung von Prototypen mit besonderen Oberflächenqualitäten (speziell für lichttechnische Prototypen). Die Herstellung von Werkstücken und Teilen mit feinen Strukturen wird mit unserer HSC- Fräsmaschine realisiert. Die Technologie ermöglicht eine Fertigung bei geringer Temperatur, da durch optimierte Spanabfuhr auch die Wärme besser entschwindet.

Das Fräsen ist eine sehr bedeutende Fertigungstechnik, da eine Herstellung von individuellen Modellen, Bauteilen in Kleinserie und sowie beliebige Prototypen realisiert werden. Die Frästeile werden mit den unterschiedlichsten Werkstoffen den Anforderungen entsprechend gefertigt und dank unserer vielfältigen Auswahl an Werkzeugen stets mit hoher Präzision. Deshalb sind die Möglichkeiten der Anwendung unseres CNC- Fräsverfahrens sehr breit gefächert.
Unsere Frästeile zeichnen sich insbesondere durch ihre hohe Genauigkeit aus und finden deshalb bei Bauteilen und Modellen mit sehr exakten Anforderungen Anwendung. Beispielsweise findet das 3D Fräsen seinen Einsatz bei der Herstellung von Formen und Urmodellen für den Vakuumguss, die entscheidend die Qualität der Silikonformen und damit die Vakuumguss- Prototypen mitbestimmen.

CNC-Fräsen findet als Fertigungsverfahren des Weiteren Verwendung in folgenden beispielhaften Bereichen:

• Plexiglasmodelle (z.B. Scheinwerferabdeckgläser für Leuchten- und Lichttechnik, Streu- und Zwischenscheiben, Abdeckgläser, Front- und Heckleuchten)
• Aluminiummodelle (z.B. Reflektoren für Lichttechnik)
• Prüf-, Montage- und Messlehren
• Vorrichtungen (Klebe-, Fräs- und Bohrvorrichtungen)
• Montage- und Beschnittvorrichtungen
• Werkzeugbau (Schäumwerkzeuge, Laminierwerkzeuge)
• Komplette Baugruppen (inklusive Montage)
• Nachbearbeitung von Serien- Spritzgussteilen
• Formen und Modelle für Vakuumguss in Silikon
• Bauteile aus Sonder- und Hochleistungskunststoffen für den Maschinenbau
• Bauteile aus Technischen- und Standard Kunststoffen

Das CNC- Fräsverfahren ermöglicht die seriennahe Herstellung von Prototypen und Modellen, da die Fertigung mit Serienmaterial erfolgt. Des Weiteren ist die große Vielfalt an verwendbaren Werkstoffen beim CNC-Fräsen herausragend und lässt somit die unterschiedlichsten Bauteile realisieren. Wir bei Keller Modellbau verfügen einerseits über eine große Auswahl an Materialien, sodass eine schnelle und gezielte Verwendung der Werkstoffe garantiert wird. Andererseits sind unsere CNC- Bearbeitungszentren für die Bearbeitung der vielfältigen Werkstoffe bestens ausgestattet, sodass ausnahmslos eine exakte Fertigung der Frästeile vollzogen wird.

Folgende Materialien kommen beim CNC- Fräsverfahren insbesondere zum Einsatz:

• Fräs- und Drehteile aus Halbzeuge
• Standard Kunststoffen wie ABS, PS, PP, PE, PVC, EPS-Styropor® und viele weitere auf Anfrage
• Konstruktions- und Technischenkunststoffe: PA, PA6-GF30, PA66, POM, PET, PBT, PBT-GF30, POM-C- ESD, PC Makrolon® Lexan®
• Sonder- und Hochleistungskunststoffen: Polyimiden (PI) z.B Vespel®, PPS, PEEK, PTFE, Grivory
• PMMA Acrylglas Blöcke Plexiglas®: Verarbeitung von Acrylglas Blöcken bis zu 260mm ohne Verklebung weitere Infos zu Plexiglasmodellen bzw. Prototypen für die Lichttechnik
• Metall Fräs- und Drehteile aus Stahl, Messing und Edelstahl 1.4301, 1.4305, 1.4404, 1.4057 und viele mehr
• Aluminium Fräs- und Drehteile aus EN-AW- 7075, EN-AW 6082 SI1, EN-AW-6060 SI0,5, EN-AW-5083, und vielen weiteren
• Kunststoffblockmaterialien mit verschiedensten Eigenschaften (z.B. Ureol®)
• Modellbauwerkstoffe (MDF, PU Hartschaum, EPP)

Nachdem die Bauteile mit der CNC- Bearbeitung fertig gestellt wurden, besteht die Möglichkeit weitere Nachbearbeitungen der Oberflächen anzuschließen. Entsprechend Ihrer Anforderungen an die Modelle und Bauteile in Kleinserie, sowie Baugruppen veredeln wir die Oberflächen der Frästeile mit folgenden Verfahren unserer Oberflächentechnik:

Frästeile aus Kunststoff und Aluminium werden Ihren Farbmustern und Farbangaben entsprechend in unserer internen Lackierabteilung nachbearbeitet. Es werden beispielsweise folgende Lacke verarbeitet:

• Softtouch
• Chrom
• Metalliclacke
• Strukturlacke, z.B. Erodierstruktur
• Hochglanzlacke
• Mattlacke

Wir bringen für Sie Logos, Schriftzüge und Beschriftungen auf die gefrästen Bauteile und Modelle auf. mehr

Aluminium- und Stahlteile des CNC- Fräsens erhalten durch das Lasergravieren oder Laserbeschriften Logos, Beschriftungen und Gravuren. Bereits lackierte Bauteile aus Kunststoff können Laserbeschriftungen erhalten, Logos können hinterleuchtet werden. mehr

Das Bedampfen ermöglicht eine völlig identische Chromoptik von Aluminium- und Kunststoffbauteilen des Fräsverfahrens. mehr

Wenn Hochglanz- Oberflächen gefordert sind, polieren wir Plexiglas- und Aluminium- Modelle für Sie auf Hochglanz auf. mehr

Wir ermöglichen mit unserer Strahlanlage die Verarbeitung von nahezu allen Körnungen beim Strahlen von Oberflächen. Diese Oberflächentechnik findet Verwendung bei Bauteilen aus Kunststoffen und Ne- Metallen. mehr

Beim Eloxieren erhalten die Oberflächen eine besonders robuste Oxidschutzschicht, die z.B. als Schutz gegen Beschädigungen und Verwitterung dienen kann. Die Aluminiumteile können im Anschluss an das CNC- Fräsverfahren matt bis glänzend, wie auch farbig eloxiert werden. mehr

Durch die Wärmebehandlung erhalten Frästeile optimierte Eigenschaften. Es besteht die Möglichkeit durch Härten von Stahlteilen die Widerstandsfähigkeit zu erhöhen. Eine Vergütung erfolgt am Anschluss an das Härten durch ein Anlassen der Stahlteile. Die Vergütung findet beispielsweise ihren Einsatz, wenn Stahlteile die Anforderung an geringe Rissbildung und hohe Zähigkeit haben.
Durch Nitrieren wird ebenfalls eine Härtung der Oberfläche erzielt, wobei bei diesem Verfahren den Stahlteilen Stickstoff zugeführt wird. Das Nitrieren wird beispielsweise bei Anforderungen an eine besonders temperaturbeständige Oberflächenschicht eingesetzt. mehr

Die Bauteile und Prototypen unserer CNC- Bearbeitungszentren können matt sowie glänzend verchromt werden. Dies dient neben der optischen Veredelung beispielsweise dazu, dass die Verschleißfestigkeit oder die Oberflächenglätte der Frästeile erhöht wird. mehr