OEM-CNC-Bearbeitungsteile: Prozess, Materialien und Lieferantenauswahl

In Branchen wie dem Maschinenbau, der Automobilindustrie, dem Anlagenbau, der Elektronikindustrie sowie der Öl- und Gasindustrie benötigen Unternehmen häufig kundenspezifische Sonderteile, die auf ihren spezifischen Produktstrukturen und technischen Anforderungen basieren. Im Vergleich zum Kauf von Standardkomponenten können OEM-CNC-Bearbeitungsteile nach kundenseitig bereitgestellten CAD-Zeichnungen, 3D-Modellen, Abmessungen, Toleranzen und Materialspezifikationen gefertigt werden. Dadurch eignen sie sich ideal für Anwendungen, die hohe Präzision, komplexe Geometrien und gleichbleibende Qualität erfordern.

Von der Prototypenentwicklung bis zur Serienfertigung unterstützt die CNC-Bearbeitung von OEMs verschiedene Fertigungsphasen. Mithilfe von Verfahren wie CNC-Fräsen, CNC-Drehen und 5-Achs-Bearbeitung können Hersteller komplexe Metall- und Kunststoffbauteile für ein breites Anwendungsspektrum fertigen.

Dieser Artikel bietet einen umfassenden Überblick über OEM-CNC-Bearbeitungsteile, einschließlich Bearbeitungsarten, Materialien, Prozesse, Oberflächenbeschaffenheit, Qualitätskontrolle, Anwendungen und wie man den richtigen CNC-Bearbeitungslieferanten auswählt.

Warum sollte man sich für OEM-CNC-Bearbeitungsteile entscheiden?

Für Unternehmen, die kundenspezifische Produkte benötigen, bietet die OEM-CNC-Bearbeitung einige Vorteile, darunter Flexibilität hinsichtlich der Abmessungen, hohe Präzision, die Möglichkeit komplizierter Bearbeitungsprozesse und gleichbleibende Qualität.

1. Benutzerdefinierte Abmessungen

Kundenspezifische OEM-CNC-Bearbeitungsteile können auf Basis der vom Kunden bereitgestellten Zeichnungen, Abmessungen und technischen Spezifikationen und unabhängig von standardisierten Abmessungen hergestellt werden.

Für Produkte mit geringem Innenraum, speziellen Installationsanforderungen oder Abmessungen, die für das Zusammenfügen von Teilen erforderlich sind, sind kundenspezifische Abmessungen sinnvoll.

2. Hohe Präzision

Die CNC-Bearbeitung nutzt computergestützte Programmierung zur Steuerung der Werkzeugbewegungen, wodurch der Hersteller eine hohe Maßgenauigkeit und gute Wiederholgenauigkeit erzielen kann.

Bei der Herstellung von Wellen, Präzisionskupplungen, mechanischen Teilen und Anlagenteilen minimiert die Dimensionsstabilität Montagefehler und trägt zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Anlagen bei.

3. Komplexe Geometrien

Moderne CNC-Bearbeitungsmaschinen sind in der Lage, Löcher, Schlitze, Kurven, Gewinde, Hohlräume und komplexe Geometrien herzustellen.

Während manche Teile mit herkömmlichen Bearbeitungsverfahren schwer herzustellen sind, trägt der Einsatz von mehrachsigen CNC-Bearbeitungsanlagen dazu bei, Fehler bei der mehrfachen Positionierung zu minimieren.

4. Flexible Produktionsmengen

Die OEM-CNC-Bearbeitung eignet sich nicht nur für die Massenproduktion, sondern auch für verschiedene Phasen der Produktentwicklung und -fertigung, darunter:

• Prototyp
• Kleinserienfertigung
• Produktion mittlerer Stückzahlen
• Massenproduktion

Dadurch können Unternehmen mit Prototypenteilen beginnen und nach erfolgreicher Validierung des Designs schrittweise auf größere Produktionsvolumina hochfahren, ohne die Fertigungsmethode komplett ändern zu müssen.

5. Gleichbleibende Qualität

Durch CNC-Programmierung und -Bearbeitung können Hersteller eine gleichbleibende Größe und Qualität innerhalb desselben Produktionslaufs gewährleisten.

Dies ist vorteilhaft für OEMs, die über einen langen Zeitraum dieselben Teile beschaffen müssen und sicherstellen wollen, dass der Montageprozess ohne Komplikationen aufgrund uneinheitlicher Bearbeitungsqualität abläuft.

Welche Arten von OEM-CNC-Bearbeitungsteilen können hergestellt werden?

Je nach Bearbeitungsverfahren, Bauteilstruktur und Präzisionsanforderungen können OEM-CNC-Bearbeitungsteile in vielfältigen Ausführungen hergestellt werden. Unterschiedliche CNC-Bearbeitungsverfahren eignen sich für verschiedene Bauteilkonstruktionen und Produktionsanforderungen.

OEM CNC-Frästeile

CNC-gefräste Bauteile zählen zu den beliebtesten OEM-CNC-Bearbeitungsteilen. Mithilfe rotierender Schneidwerkzeuge können CNC-Fräsmaschinen ebene Flächen, Nuten, Bohrungen, gekrümmte Flächen und andere komplexe Formen erzeugen.

Beispiele für Produkte, die durch CNC-Fräsen hergestellt werden können, sind Halterungen, Platten, Gehäuse, Verteiler, Maschinenteile und Vorrichtungen.

OEM CNC-Drehteile

CNC-Drehteile werden hauptsächlich für zylindrische und rotierende Bauteile verwendet. Beim Drehen rotiert das Werkstück, und das Schneidwerkzeug trägt Material ab, um die gewünschte geometrische Form zu erzeugen.

CNC-Drehen kann am Außendurchmesser, an der Innenbohrung, an den Stirnflächen und am Gewinde erfolgen. Zu den gängigen Bauteilen, die durch CNC-Drehen hergestellt werden, gehören Wellen, Buchsen, Bolzen, Distanzstücke, Hülsen, Rollen und Gewindekomponenten.

CNC-Dreh-Frästeile

Bei komplexen Bauteilen, die sowohl Dreh- als auch Fräselemente beinhalten, ist das Dreh-Fräsen mit CNC-Maschinen eine gute Wahl.

Es ist möglich, Bearbeitungsprozesse wie Drehen, Fräsen, Bohren, Gewindeschneiden und mehr alles auf einer einzigen Dreh-Fräs-Maschine durchzuführen, ohne dass ein Umsetzen oder Rüsten des zu bearbeitenden Teils erforderlich ist.

5-Achsen-CNC-bearbeitete Teile

Die Bearbeitung von Bauteilen mit 5-Achs-CNC-Maschinen ist besonders geeignet für Komponenten mit komplexen gekrümmten Oberflächen, mehreren Winkelmerkmalen oder tiefen Hohlräumen.

Im Gegensatz zur 3-Achs-Bearbeitung ermöglicht die 5-Achs-Bearbeitung, dass das Schneidwerkzeug das Werkstück aus verschiedenen Winkeln anfährt. Dies führt zu weniger Rüstvorgängen und Bewegungen und ist besonders vorteilhaft in Anwendungsbereichen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Medizintechnik, dem Formenbau und der Fertigung von Industrieteilen.

Präzisionsgefertigte CNC-Komponenten

In vielen industriellen Anwendungen, wie beispielsweise in der Automobilindustrie, der Medizintechnik, der Elektronik, im Maschinenbau sowie in der Öl- und Gasindustrie, gibt es Bauteile, die präzise Toleranzvorgaben und strenge Oberflächengüteanforderungen erfordern.

Es ist wichtig, dass Präzisions-CNC-Maschinenteile eine ordnungsgemäße Kontrolle des Bearbeitungsprozesses und eine detaillierte Prüfung durchlaufen, um die geforderten Kundenzeichnungen, Montagekriterien und speziellen Teilespezifikationen zu erfüllen.

Kundenspezifische CNC-Prototypenteile

Die OEM-CNC-Bearbeitung eignet sich auch für die Produktentwicklungsphase, in der Hersteller CNC-Prototypen auf Basis von vom Kunden bereitgestellten CAD-Dateien, 2D-Zeichnungen oder Mustern herstellen können.

Diese Prototypen können zur Designverifizierung, Montageprüfung und Funktionsprüfung eingesetzt werden. Sobald das Design validiert ist, kann der gleiche Fertigungsprozess auf Kleinserien- oder Massenproduktion skaliert werden.

Werkstoffe für OEM-CNC-Bearbeitungsteile

Werkstoffe beeinflussen direkt Masse, Zugfestigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit und Lebensdauer der CNC-bearbeiteten Bauteile. Daher muss die Werkstoffauswahl bei der CNC-Bearbeitung in der Erstausrüstung auf der Funktion des Bauteils und seinen Betriebsbedingungen basieren.

Aluminium

Aluminium ist eines der in der CNC-Bearbeitung weit verbreiteten Materialien. Es ist leicht, gut bearbeitbar, fest und korrosionsbeständig. Darüber hinaus können Aluminiumlegierungen verschiedenen Oberflächenbehandlungen wie dem Anodisieren unterzogen werden.

Aus diesem Grund werden CNC-gefräste Aluminiumteile häufig für Gehäuse, Halterungen, Automobilkomponenten, elektronische Bauteile und andere Leichtbauteile verwendet.

Edelstahl

Edelstahl bietet gute Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Temperaturbeständigkeit und eignet sich daher für anspruchsvolle Einsatzumgebungen. Verschiedene Edelstahlsorten weisen unterschiedliche mechanische Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeiten auf.

Daher finden CNC-gefertigte Edelstahlteile breite Anwendung in Industrieanlagen, Lebensmittelverarbeitungsanlagen, medizinischen Geräten, chemischen Verarbeitungsanlagen sowie Öl- und Gasanlagen.

Kohlenstoffstahl und legierter Stahl

Kohlenstoffstahl und legierter Stahl werden zur Herstellung von Maschinenteilen verwendet, die fest, hart und verschleißfest sein müssen. Legierter Stahl kann zudem wärmebehandelt werden.

Diese Werkstoffe werden zur Herstellung von Wellen, Zahnrädern, Maschinenteilen und Ausrüstungsteilen verwendet, die eine hohe Belastbarkeit erfordern.

Titan

Titan besitzt Eigenschaften wie hohe Festigkeit und geringes Gewicht sowie gute Korrosionsbeständigkeit, wodurch es sich für Fälle eignet, in denen beide Eigenschaften erforderlich sind.

Die CNC-Bearbeitung von Titan ist im Vergleich zu Aluminium und herkömmlichen Stählen schwieriger und zeitaufwändiger. Sie erfordert unter Umständen zusätzlichen Zeit- und Arbeitsaufwand.

Titan-CNC-Teile werden in der Luft- und Raumfahrtindustrie, im medizinischen Bereich und in anderen Branchen eingesetzt.

Messing und Kupfer

Sowohl Messing als auch Kupfer weisen gute Bearbeitbarkeit auf. Kupfer bietet eine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit, während Messing eine gute Korrosionsbeständigkeit und Bearbeitbarkeit besitzt.

Diese Werkstoffe werden in großem Umfang zur Herstellung von elektrischen Bauteilen und Steckverbindern, Klemmen, Ventilen und anderen CNC-Teilen verwendet, die aus elektrisch leitfähigem oder leicht bearbeitbarem Material gefertigt sein müssen.

Technische Kunststoffe

Neben Metallen kann die CNC-Bearbeitung auch zur Herstellung verschiedener Arten von technischen Kunststoffen wie POM, Nylon, PTFE, PEEK, ABS und PC eingesetzt werden.

Zu den Vorteilen dieser Werkstoffe zählen ihr geringes Gewicht, ihre chemische Beständigkeit und ihre isolierenden Eigenschaften. Sie finden Anwendung in Buchsen, Isolatoren, Zahnrädern, Dichtungen, Gehäusen usw.

Das geeignete Material sollte anhand der erforderlichen Festigkeit, des Temperaturbereichs, der chemischen Beständigkeit, des Gewichts und der Einsatzumgebung ausgewählt werden.

CNC-Bearbeitungsprozesse für OEM-Teile

Die verschiedenen Arten von OEM-CNC-Bearbeitungskomponenten erfordern unterschiedliche Fertigungsprozesse, die auf ihrer Form, ihren Abmessungen, ihren Materialien und ihren Toleranzen basieren.

Während des Produktionsprozesses können verschiedene CNC-Verfahren kombiniert werden, um die erforderlichen Maßtoleranzen und andere Kriterien zu erfüllen.

CNC Fräsen

CNC-Fräsen ist eines der am häufigsten angewandten CNC-Bearbeitungsverfahren. Dabei wird das Material mithilfe rotierender Werkzeuge abgetragen, wodurch ebene Flächen, Taschen, Nuten, Bohrungen und komplexe Formen hergestellt werden können.

Für die Herstellung verschiedener Bauteile wie Halterungen, Gehäuse, Platten usw. ist das CNC-Fräsen in unterschiedlichen Produktionsmengen anwendbar.

CNC-Drehen

Die CNC-Drehtechnik wird hauptsächlich für Wellen, Buchsen, Bolzen, Hülsen und andere zylindrische oder rotierende Bauteile eingesetzt.

Durch die Steuerung der Werkstückrotation und des Werkzeugvorschubs lassen sich beim CNC-Drehen Außendurchmesser, Innenbohrungen, Stirnflächen und Gewinde herstellen. Bei relativ regelmäßig rotierenden Bauteilen bietet das CNC-Drehen eine hohe Bearbeitungseffizienz.

CNC Bohren

CNC-Bohren dient zur Herstellung von Löchern mit unterschiedlichen Durchmessern und Tiefen, darunter Durchgangslöcher und Sacklöcher. Je nach Konstruktion können auch zusätzliche Bearbeitungsschritte wie Reiben, Gewindeschneiden und Senken durchgeführt werden.

In der OEM-Produktion wird das Bohren häufig mit CNC-Fräsen oder CNC-Drehen kombiniert, um komplexere Bauteile herzustellen.

CNC-Schleifen

Bei Bauteilen, die eine hohe Maßgenauigkeit, enge geometrische Toleranzen und eine ausgezeichnete Oberflächenqualität erfordern, kann nach der CNC-Bearbeitung ein Schleifprozess durchgeführt werden.

Durch Schleifen lassen sich Maßgenauigkeit und Oberflächenrauheit weiter verbessern. Es wird häufig für Wellen, Präzisionsbauteile und andere Teile eingesetzt, die passgenaue oder hochpräzise Oberflächen erfordern.

5-Achsen-CNC-Bearbeitung

Bei der 5-Achs-CNC-Bearbeitung kann das Schneidwerkzeug das Werkstück aus verschiedenen Winkeln erreichen, wodurch sich das Verfahren für die Bearbeitung komplexer gekrümmter Oberflächen, abgewinkelter Oberflächen und tiefer Hohlräume eignet.

Im Gegensatz zur Bearbeitung eines komplexen Teils mit mehreren Aufspannungen kann die 5-Achs-Bearbeitung dazu beitragen, die Anzahl der erforderlichen Aufspannungen zu reduzieren und somit die Bearbeitungseffizienz zu steigern.

Oberflächenveredelungen für OEM-CNC-Bearbeitungsteile

Die Oberflächenbearbeitungsprozesse können je nach Material, Betriebsumgebung und gewünschtem Aussehen des Teils nach der CNC-Bearbeitung variieren.

Eine geeignete Oberflächenveredelung kann nicht nur das Erscheinungsbild eines Bauteils verbessern, sondern auch die Korrosionsbeständigkeit, Abriebfestigkeit, Härte und andere Eigenschaften der Oberfläche erhöhen.

Gängige Oberflächenveredelungsoptionen

Gängige Oberflächenveredelungsoptionen sind Anodisieren, Pulverbeschichten, Elektropolieren, Passivieren, Vernickeln, Verchromen, Kugelstrahlen, Bürsten und Polieren.

Für unterschiedliche Materialien und Anwendungen eignen sich unterschiedliche Verfahren.

Beispielsweise wird Anodisieren häufig bei Aluminiumteilen eingesetzt, um die Oberflächenhärte, die Korrosionsbeständigkeit und das Aussehen zu verbessern, während Passivieren häufig bei Edelstahlteilen angewendet wird, um deren Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

Wie lässt sich die Qualität von OEM-CNC-Bearbeitungsteilen sicherstellen?

Für OEM-Kunden sollte die Lieferantenauswahl nicht allein auf dem Bearbeitungspreis basieren. Die Qualitätskontrolle ist ebenso wichtig.

Ein umfassendes Qualitätskontrollsystem trägt dazu bei, dass die fertigen Bauteile den Kundenzeichnungen, Maßtoleranzen und Anwendungsanforderungen entsprechen.

Rohstoffkontrolle

Im ersten Schritt muss sichergestellt werden, dass die Rohstoffe die vorgegebene Materialgüte, die Abmessungen und die geltenden Normen erfüllen.

Für industrielle Anwendungen mit strengen Materialanforderungen können Lieferanten auf Anfrage Materialzertifikate zur Verfügung stellen, um die Herkunft des Materials und seine grundlegenden Eigenschaften zu bestätigen.

Prüfung während der Bearbeitung

Die prozessbegleitende Inspektion ermöglicht es den Herstellern, kritische Abmessungen und Bearbeitungsbedingungen während der Produktion zu überprüfen.

Werden Maßabweichungen festgestellt, können die Bearbeitungsparameter umgehend angepasst werden, wodurch das Risiko von Qualitätsproblemen in einer Produktionscharge verringert wird.

Endkontrolle

Nach Abschluss der Bearbeitung erfolgt eine Endkontrolle, um sicherzustellen, dass die Bauteile den technischen Anforderungen des Kunden entsprechen.

Übliche Prüfpunkte sind Abmessungen, Toleranzen, Oberflächenbeschaffenheit, Gewindespezifikationen, Bohrungsabmessungen und das visuelle Erscheinungsbild.

Bei Serienbestellungen können zur weiteren Sicherstellung der Produktkonsistenz auch Stichprobenkontrollen oder 100%-Kontrollen gemäß den Kundenanforderungen durchgeführt werden.

Messinstrumente

Die professionellen CNC-Bearbeitungsbetriebe setzen die Messwerkzeuge entsprechend der Struktur und den Präzisionsanforderungen des zu bearbeitenden Teils ein, darunter Messschieber, Mikrometer, Höhenmessgerät, Koordinatenmessmaschine (KMM) und optische Messwerkzeuge.

Bei Bauteilen mit hoher Präzision oder komplizierter Struktur kann eine Koordinatenmessmaschine (KMM) zur Durchführung der Messungen eingesetzt werden.

Wie wählt man einen OEM-Hersteller für CNC-Bearbeitung aus?

Die Wahl des richtigen OEM-Herstellers für CNC-Bearbeitung ist wichtig für die erfolgreiche Durchführung eines Projekts.

Neben dem Preis sollten Kunden auch die Bearbeitungsmöglichkeiten, das Qualitätskontrollsystem, die Produktionskapazität, den technischen Support und die Kommunikationseffizienz des Lieferanten bewerten.

1. CNC-Bearbeitungsmöglichkeiten prüfen

Prüfen Sie zunächst, ob der Lieferant über alle notwendigen Bearbeitungsmöglichkeiten für Ihr Projekt verfügt, einschließlich CNC-Fräsen, CNC-Drehen, 5-Achs-Bearbeitung, Dreh-Fräs-Bearbeitung und Präzisionsbearbeitung.

Darüber hinaus muss sichergestellt werden, dass bei komplizierten Werkstücken die entsprechenden Ausrüstungen und die Bearbeitungskompetenz des Lieferanten verfügbar sind.

2. Bewertung der Materialeigenschaften

Die Materialverarbeitungskapazitäten können je nach Anbieter unterschiedlich sein.

Wenn Ihr Projekt die Bearbeitung von Titan, Edelstahl, Aluminium, legiertem Stahl und technischen Kunststoffen erfordert, müssen Sie prüfen, ob der Lieferant Erfahrung mit der Bearbeitung solcher Materialien hat.

Die Bearbeitung schwieriger Werkstoffe erfordert die richtigen Werkzeuge, die richtigen Schnittbedingungen und entsprechende Bearbeitungserfahrung.

3. Fragen Sie nach den Toleranzmöglichkeiten.

Konzentrieren Sie sich nicht nur auf Aussagen wie „hohe Präzision“. Viel wichtiger ist es festzustellen, ob der Lieferant die in Ihren technischen Zeichnungen angegebenen kritischen Maße und Toleranzen dauerhaft einhalten kann.

Bevor Sie ein Angebot anfordern, können Sie 2D-Zeichnungen oder 3D-CAD-Dateien zur Verfügung stellen, damit der Lieferant den Bearbeitungsaufwand und die erreichbaren Toleranzen einschätzen kann.

4. Qualitätskontrolle prüfen

Erkundigen Sie sich, ob der Lieferant über einen umfassenden Qualitätsprüfungsprozess verfügt und ob er Dokumente wie Prüfberichte, Maßberichte, Materialzertifikate und Konformitätsbescheinigungen gemäß den Projektanforderungen vorlegen kann.

Ein gut etabliertes Qualitätskontrollsystem trägt dazu bei, Maßabweichungen zu reduzieren und die Konsistenz zwischen den Produktionschargen zu gewährleisten.

5. Produktionskapazität berücksichtigen

Es wird erwartet, dass ein guter OEM-Lieferant in der Lage ist, Fertigungsdienstleistungen kontinuierlich über verschiedene Projektphasen hinweg anzubieten, vom Prototyp über die Kleinserienfertigung bis hin zur Großserienproduktion.

Es ist außerdem von Vorteil, die Fertigungskapazität des Lieferanten, die Fertigungsvorlaufzeiten und die Liefermanagementfähigkeit zu beurteilen.

6. Oberflächenbehandlungsoptionen bewerten

Kann ein Lieferant neben der CNC-Bearbeitung auch Oberflächenveredelungen wie Anodisieren, Galvanisieren, Polieren oder Pulverbeschichten anbieten, sparen Kunden Zeit und Aufwand, da sie nicht verschiedene Lieferanten kontaktieren müssen. Solche Lieferanten bieten nämlich Fertigungsdienstleistungen aus einer Hand.

7. Technische Unterstützung in Betracht ziehen

OEM-Projekte umfassen oft mehr als nur die Bearbeitung nach einer Zeichnung. Sie können auch die Überprüfung der Zeichnung, DFM-Feedback und die Optimierung des Designs erfordern.

Deshalb sollten Sie bei der Auswahl eines Lieferanten die Expertise seines Ingenieurteams und die Effizienz seiner Kommunikation berücksichtigen.

Ein Lieferant, der potenzielle Fertigungsprobleme vor Produktionsbeginn erkennen kann, kann dazu beitragen, das Risiko von Nacharbeiten und die Gesamtprojektkosten zu reduzieren.

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