Metallstanzen vs. CNC-Bearbeitung: Welches Fertigungsverfahren ist das richtige für Ihr Bauteil?

Die Wahl zwischen Metallstanzen und CNC-Bearbeitung ist nicht einfach eine Frage der „besseren“ Fertigungstechnologie. Vielmehr müssen verschiedene Faktoren berücksichtigt werden, um die richtige Entscheidung zu treffen – Bauteilgeometrie, Materialart, Blechstärke, Toleranzen, benötigte Stückzahl, Werkzeugkosten usw. Metallstanzen ermöglicht die schnelle und gleichmäßige Fertigung qualifizierter Blechbauteile, während die CNC-Bearbeitung mehr Möglichkeiten für komplexe Geometrien bietet. Manche Projekte erfordern den Einsatz beider Verfahren, um die optimale Lösung zu erzielen. Dieser Leitfaden vergleicht die beiden Verfahren und erläutert, worauf Sie bei der Auswahl eines Fertigungspartners achten sollten.

Unterschiede zwischen Stanzen und CNC-Bearbeitung

Metallprägen Und CNC-Bearbeitung Die Teile werden auf grundlegend unterschiedliche Weise hergestellt. Das Verständnis dieses Unterschieds hilft Käufern, Angebote und Produktionsempfehlungen objektiver zu bewerten.

Wie werden Teile durch Metallstanzen hergestellt ?

Je nach Ausführung kann ein Stanzprozess Ausstanzen, Lochen, Ziehen, Präzisionsbiegen oder andere Umformvorgänge umfassen. Folgeverbundwerkzeuge können mehrere Bearbeitungsschritte gleichzeitig durchführen, während das Material durch das Werkzeug transportiert wird.

Dadurch eignet sich das Stanzen besonders für die Serienfertigung ähnlicher Teile, bei der große Stückzahlen benötigt werden. Da die Werkzeuge speziell für das jeweilige Teil konstruiert werden, können die anfänglichen Entwicklungs- und Werkzeugkosten erheblich sein.

Wie werden Teile durch CNC-Bearbeitung hergestellt ?

Die CNC-Bearbeitung entfernt Material von einem Werkstück mithilfe computergesteuerter Schneidwerkzeuge. Je nach Bauteil kann die Bearbeitung Fräsen, Drehen, Bohren oder Ausdrehen umfassen.

Sein größter Vorteil ist die Flexibilität. Ein Hersteller kann die CNC-Programm und die Werkzeugstrategie, ohne für jede neue Geometrie ein separates Stanzwerkzeug entwickeln zu müssen. Dadurch eignet sich CNC besonders für Prototypen, Kleinserienfertigung, komplexe dreidimensionale Teile und ausgewählte Präzisionsmerkmale. Der erwähnte Branchenvergleich nennt ebenfalls Menge, Geometrie, Toleranz und Material als wichtige Faktoren bei der Prozesswahl.

Vergleichen Sie die beiden Prozesse auf einen Blick

Was wird jeder einzelne Prozessschritt tatsächlich kosten?

Ein niedriger Stückpreis bedeutet nicht zwangsläufig niedrigere Herstellungskosten. Käufer sollten die gesamte Kostenstruktur jedes einzelnen Prozesses vergleichen.

Werkzeug- und Einrichtungskosten berücksichtigen

Beim Stanzen können die Werkzeugkosten einen erheblichen Teil der Anfangsinvestition ausmachen. Werkzeugkonstruktion, Fertigung, Prüfung, Modifizierung und Wartung sollten in die Kalkulation einbezogen werden.

Die CNC-Bearbeitung kommt in der Regel ohne spezielle Stanzwerkzeuge aus, jedoch tragen Programmierung, Werkstückspannung, Einrichtung, Schneidwerkzeuge und Maschinenlaufzeit zu den Kosten bei. Bei kleinen Produktionsserien kann der Verzicht auf Stanzwerkzeuge wirtschaftlich attraktiv sein, selbst wenn der Preis der CNC-Maschine höher ist.

Berechnen Sie die Kosten bei Ihrem Produktionsvolumen

Die Wirtschaftlichkeit ändert sich mit steigender Produktionsmenge. Eine Werkzeuginvestition, die bei 500 Stück teuer erscheint, kann sich als sinnvoll erweisen, wenn mit demselben Werkzeug Zehntausende oder Hunderttausende von Bauteilen gefertigt werden.

Bei der CNC-Bearbeitung können der wiederholte Materialabtrag und die Maschinenlaufzeit mit steigender Stückzahl einen größeren Kostenfaktor darstellen. Daher sollten Käufer Kostenvergleiche auf Basis des realistischen Jahresbedarfs anfordern, anstatt Preise einzelner Muster zu vergleichen.

Material und Sekundärverarbeitung berücksichtigen

Die Materialausnutzung sollte ebenfalls berücksichtigt werden. Geeignete Stanzkonstruktionen ermöglichen eine effiziente Nutzung von Blech- oder Spulenmaterial, während die CNC-Bearbeitung je nach Ausgangsmaterial und Geometrie eine größere Materialmenge abtragen kann.

Berücksichtigen Sie außerdem:

Der kostengünstigste Primärprozess bleibt möglicherweise nicht mehr die kostengünstigste Lösung, wenn alle Sekundärprozesse einbezogen werden.

Welches Verfahren entspricht den Anforderungen an Präzision und Teilekomplexität ?

Sobald Kosten und Volumen bekannt sind, vergleichen Sie die Prozesse mit der tatsächlichen Teilekonstruktion.

Wenn das Stanzen zur Teilegeometrie passt

Stanzen eignet sich besonders für Bauteile mit wiederholbaren Blechmerkmalen wie Löchern, Schlitzen, Biegungen, Flanschen und Formteilen. Folgeverbund- und Kombinationswerkzeuge ermöglichen die Verknüpfung mehrerer Arbeitsgänge zu einer effizienten Produktionssequenz.

Entscheidend ist nicht, ob das Teil „einfach“ oder „komplex“ aussieht. Vielmehr sollte man prüfen, ob sich seine Geometrie effizient in eine zuverlässige Werkzeugkonstruktion integrieren lässt und dabei die erforderlichen Abmessungen und die Formqualität erhalten bleiben.

Wann die CNC-Bearbeitung Vorteile bietet

Die CNC-Bearbeitung wird dann attraktiv, wenn ein Bauteil komplexe dreidimensionale Oberflächen, Taschen, komplizierte Konturen oder lokalisierte Merkmale aufweist, die sich mit Stanzverfahren nur schwer wirtschaftlich herstellen lassen.

Dies kann auch dann hilfreich sein, wenn sich eine Konstruktion voraussichtlich häufig ändert. Anstatt spezielle Stanzwerkzeuge neu zu konstruieren, kann der Hersteller möglicherweise das Bearbeitungsprogramm und die Einrichtung anpassen.

Diese Flexibilität macht CNC insbesondere während der Entwicklungsphase sehr nützlich, wobei die endgültige Wahl jedoch immer noch vom Produktionsvolumen und der Wirtschaftlichkeit des fertigen Designs abhängt.

Stanzen und Bearbeiten

Die Wahl muss nicht immer Stanzen oder CNC-Bearbeitung sein.

Ein Bauteil kann gestanzt werden, um seine Grundform zu erhalten, und anschließend an ausgewählten Merkmalen, die eine zusätzliche Maßgenauigkeit erfordern, nachbearbeitet werden. Dieses hybride Verfahren eignet sich für Bohrungen, Schlitze, Gewindebereiche, Passflächen oder andere kritische Merkmale.

Für Käufer bedeutet dies, dass die Fertigungsprüfung die gesamte Prozesskette berücksichtigen sollte, anstatt jedes Merkmal auf eine einzige Fertigungstechnologie zu beschränken. Die Nachbearbeitung von Stanzteilen ist ein etabliertes Verfahren, wenn bestimmte Abmessungen oder Toleranzen eine zusätzliche Bearbeitung erfordern.