Kunststoff fräsen – Handlungsempfehlungen von K&B:
1. Einsatzgebiete der Kunststoffbearbeitung
Kunststoff wird heutzutage äußerst vielseitig eingesetzt. Weltweit zählt Kunststoff zu den meistgenutzten und beliebtesten Materialien. Neben Unternehmen wie der K&B Kunststoffdreherei, findet Kunststoffbearbeitung beispielsweise auch in Anwendungsbereichen wie dem Modellbau, dem Tiefziehen oder auch der Schildergravur statt, um nur einige wenige Gebiete zu nennen. Neben dem Fräsen bzw. der Zerspanung von Kunststoff, setzen wir darüber hinaus auch weitere gängige Methoden zur Kunststoffbearbeitung ein. Entsprechendes Werkzeug und langjährige Erfahrung erlauben uns zudem das Bearbeiten durch Bohren, Schneiden, Drehen, Kleben, Schweißen und Ähnlichem. Bestimmte Arten von Kunststoff wie Gummi sind für den Kontakt mit einem CNC Fräser bspw. nicht geeignet, und können deshalb lediglich durch einen Schneideprozess in Bearbeitung genommen werden. Gegenüber alternativen Bearbeitungsmethoden hat das Fräsen von Kunststoff, im Hinblick auf die Qualität des Endprodukts, im Grunde weder Vor- noch Nachteile. Abhängig von der Materialbeschaffenheit und dem Verwendungszweck, wählen wir zwischen der Kunststoffbearbeitung durch Fräsen, Stanzen, Drehen, Schneiden und so weiter. In diesem Beitrag möchten wir uns allerdings auf das Fräsen von Kunststoff konzentrieren.
2. Unser Fräser-Werkzeug zur Bearbeitung von Kunststoff
Beim Fräsen von Kunststoff handelt es sich um eine Art der Bearbeitung, wobei Material abgetragen (bzw. zerspant) wird, um den Kunststoff zu einem vollendeten Produkt weiterzuverarbeiten. Mithilfe von Computersteuerung streben wir bei der Kunststoffbearbeitung durch Fräsen ein Höchstmaß an Qualität an. Diese Technik nennt sich CNC-fräsen und stellt für unser Unternehmen eine der meist angewandten Methoden zur Bearbeitung von Kunststoff dar. Die von uns verwendeten Fräser unterscheiden sich u. A. durch die ihre Achsenanzahl. Kunststoff bearbeiten wir je nach Bedarf bspw. mit 3-Achs-, 4-Achs-, oder auch 5-Achs-Fräsen.
3. Verwendbare Materialien für Kunststoffbearbeitung durch Fräsen
Für die Verarbeitung durch CNC Fräsen stellt Kunststoff neben Aluminium und Holz das dritte große Anwendungsgebiet dar. Bearbeitungsverfahren mittels CNC Fräsen umfassen bei uns eine Vielzahl Kunststoffe. Die Zerspanung von Thermoplasten (weichen Kunststoffen) wie bspw. PVC, welche sich in Kontakt mit Hitze leicht verformen lassen. Darüber hinaus sind unsere CNC Fräsen auch für die Kunststoffbearbeitung von Duroplasten (harten Kunststoffen) sowie Elastomeren (flexiblen bzw. dehnbaren Kunststoffen) ausgelegt.
4. Kriterien bei der Bearbeitung von Kunststoff mit CNC Fräsen
Im Vergleich mit alternativen Materialien, wie bspw. Metall, weisen unsere Kunststoffe einige Vorteile auf. Durch die geringere Dichte von Kunststoff, hat das Material weniger Gewicht und vergleichsweise bessere Gleiteigenschaften sowie eine höhere Chemikalienbeständigkeit. Innerhalb der Kunststoffbearbeitung gilt es insbesondere beim Fräsen von Kunststoff für den Erhalt der Materialqualität, einige Dinge zu beachten gilt. Bei einer Verarbeitung der Kunststoffe durch Fräsen bzw. Zerspanen, führen wir die dabei erzeugte Wärme über den Span ab, da die herkömmlichen Kunststoffe eine erheblich geringere Wärmeleitfähigkeit vorweisen als bspw. Metalle. Weil Kunststoffe unterschiedliche Eigenschaften besitzen, bearbeiten wir diese in Kontakt mit CNC Fräsen dementsprechend auch auf entsprechend unterschiedliche Weise. Beim Fräsen beeinflussen wir hierbei den Wärmeeintrag in den Kunststoff, durch die Wahl der Werkzeuge und des entsprechenden Zerspanungsparameters. Ebenso wichtig ist beim Fräsen von Kunststoff auch das Spannen des Rohmaterials. Im Falle einer zu starken Spannung der Kunststoffe, ist es möglich, dass sich das Material bereits vor dem Bearbeiten durch den Fräser, verformt und es anschließend an die Verarbeitungsprozesse der Kunststoffe zu Maßabweichungen kommt.
4.1. Gängige Abläufe beim Fräsen von Kunststoff
Beim Fräsen von Kunststoff ist zum Erhalt der Materialqualität, ein hohes Maß an technischem Know-how erforderlich. Bevor CNC Fräsen die Kunststoffe bearbeiten, wird ein entsprechendes Programm geschrieben bzw. eine Vorlage verwendet und die richtigen Werkzeuge für ein einwandfreies Fräsen aufgebaut. Nachdem der zu bearbeitende Kunststoff mittels einer Vakuum-Aufspannung in dem Fräser fixiert wurde, fährt die CNC-Maschine die programmierte Kontur mit dem entsprechend programmierten Werkzeug ab. Hierbei wird der Kunststoff mithilfe von Unterdruck angesaugt, damit der Fräser das Material bearbeiten kann. Neben dieser eher modernen Methodik, besteht natürlich auch die Möglichkeit, die Kunststoff-Blöcke auf eher konventionelle Weise in eine entsprechende Vorrichtung zu klemmen. Beide Techniken werden meist für eine Kunststoffbearbeitung durch 4-Achs- und 5-Achs-Fräsen genutzt.
4.2. Mehr Effizienz beim Kunststoff-Fräsen
Wo gehobelt wird, fallen Späne! Bis zu einem gewissen Grad können diese aber zumindest im Bereich der Kunststoffbearbeitung auch weitergehend verwendet werden – oder müssen gar nicht erst entstehen. Mithilfe der richtigen bzw. effizienteren Werkzeuge und parallel dazu einer Aufspannungsmethode der Kunststoffe per Vakuum. Durch die Kombination dieser einsparenden Maßnahmen, sind wir in der Lage den Materialverlust, beim Bearbeiten von Kunststoff mit CNC-Fräsen, stark zu dezimieren. In anderen Unternehmen unserer Branche wird dies jedoch bislang verhältnismäßig selten angewendet, da die herkömmlichere Art des Bearbeitens (mithilfe des „Klemmens“ der Kunststoffe an eine entsprechende Vorrichtung) gegenüber der Vakuum-Methodik, die deutlich einfachere und somit günstigere Variante darstellt. Grund dafür ist, dass der Kunststoff für die Vakuumspannung zunächst vorbereitet werden muss und sich damit die Prozesse der Kunststoffbearbeitung verlängern. Abhängig von Anforderungen und Budget, entscheiden sich Konkurrenten hierbei deshalb oftmals gegen das Spannen durch Vakuum und für das herkömmliche Material-Klemmen.
4.3. Wichtigste Erkenntnisse zur Kunststoffbearbeitung durch Fräsen
Beim Verarbeiten von Kunststoffen durch CNC-Fräsen gilt es eine ganze Reihe an Details zu beachten. Insbesondere die Wahl der Fräser, sowie die Gegebenheiten einer stabilen Mechanik, stellen hierbei zwei der wichtigsten Kriterien für unsere Arbeit dar. Für einen Erhalt der Materialqualität hinsichtlich unserer Kunststoffe, arbeiten unsere Fräser mit einem Höchstmaß an Schärfe und entsprechen selbst hohen Qualitätsstandard.
Wenn auch Sie von unserer hochwertigen Kunststoffbearbeitung profitieren wollen, teilen Sie uns ihr individuelles Anliegen mit und wir erstellen Ihnen gern ein unverbindliches Angebot!