Aluminium CNC fräsen – Frästeile aus Alu nach Zeichnung
Aluminium gehört bei ZTS zu den am häufigsten bearbeiteten Werkstoffen und das aus gutem Grund. Das Material lässt sich gut zerspanen, verträgt hohe Vorschübe und schont das Werkzeug. ZTS fräst Aluminiumteile für Maschinenbau, Sondermaschinenbau und Industrie: Einzelteile, Prototypen und Kleinserien nach Zeichnung oder STEP-Datei, ab Losgröße 1, bei Eilbedarf innerhalb von 48 Stunden.
Aluminiumlegierungen: Die Materialwahl entscheide
ZTS bearbeitet alle gängigen Aluminiumlegierungen, von normfest bis hochfest. Dazu zählen unter anderem die Legierungen EN AW-5083, EN AW-6060 und EN AW-6082.
Die Wahl der Legierung hat direkte Auswirkungen auf Zerspanbarkeit, Werkzeugverschleiß und, besonders relevant, auf die Eignung für spätere Oberflächenbehandlungen wie Eloxieren. Wer das Material bereits in der Konstruktionsphase richtig wählt, spart Aufwand in der Fertigung und vermeidet Probleme bei der Nachbehandlung.
Aluminium zerspanen: Hohe Prozesssicherheit durch die richtige Fertigungsstrategie
Aluminium ist unter den metallischen Werkstoffen beim Fräsen besonders dankbar. Hohe Vorschübe sind möglich, der Werkzeugverschleiß bleibt gering und die Maschinen können auch über längere Zeiträume ohne Unterbrechung laufen. Kleinserien aus Aluminium eignen sich deshalb gut für die mannlose Fertigung über Nacht oder am Wochenende. Gegenüber Stahl oder technischen Kunststoffen ist der Bearbeitungsaufwand in der Regel deutlich geringer.
Trotzdem gibt es Konstellationen, die Präzision und Erfahrung erfordern. Dünne Wandungen neigen bei Spannen und Zerspanen zum Schwingen oder Wegdrücken. Enge Passungen verlangen eine saubere Prozessführung, da die Toleranzfenster keinen Spielraum lassen. Hohe Oberflächenanforderungen sind bei Aluminium gut erreichbar, aber nur wenn Aufspannung, Werkzeugwahl und Schnittwerte aufeinander abgestimmt sind.
Normfestes und hochfestes Aluminium – wo liegen die Unterschiede in der Bearbeitung?
In der Praxis besteht ein Unterschied zwischen einer normfesten und einer hochfesten Aluminiumlegierung.
Hochfestes Aluminium hat eine höhere Zugfestigkeit, was sich in leicht erhöhten Werkzeugverschleiß niederschlägt. Die Schnittwerte müsse in Folge dessen etwas zurückgenommen werden, beim Bohren sind geringere Vorschübe sinnvoll, und bei Gewinden ist die Standzeit der Werkzeuge kürzer als bei der normfesten Legierung.
Der Aufwand hält sich in Grenzen. Wer die Unterschiede kennt und die Parameter entsprechend anpasst, erhält aus hochfestem Aluminium präzise Ergebnisse ohne nennenswerte Mehrkosten.
Fertigungskritische Geometrien bei Aluminiumbauteilen
Nicht die Legierung allein bestimmt den Fertigungsaufwand, die Bauteilgeometrie spielt eine mindestens ebenso große Rolle. Bei Aluminiumteilen zeigen sich Herausforderungen vor allem an drei Stellen:
1.
Dünne Wandungen reagieren empfindlich auf Spannkräfte und Zerspanungskräfte. Wer zu viel Druck ausübt, riskiert Verformungen oder Maßabweichungen. Die Aufspannung muss das Bauteil sicher halten, ohne es zu verspannen.
2.
Enge Passungen erfordern eine konsequente Prozesskontrolle. Aluminium verhält sich bei Wärme anders als Stahl. Wer Toleranzen im Hunderstelbereich fertigt, muss Wärmeentwicklung und Werkzeugverschleiß im Blick behalten. ZTS prüft alle Bauteile im Klimatisierten Messraum bei konstant 20 ° C auf einer 3D-Koordinatenmessmaschine.
3.
Hohe Oberflächenanforderungen sind bei Aluminium grundsätzlich gut erreichbar. Das Material lässt sich fein bearbeiten und nimmt Oberflächen dankbar an, sofern die Vorberarbeitung sauber ist. Bei Bedarf schleift ZTS direkt im Anschluss an die Zerspanung intern auf der eigenen Flachschleifmaschine auf Endmaß.
Aufspannung und Bearbeitungsreihenfolge beim Aluminiumfräsen
Die Grundstrategie bei Aufspannung und Bearbeitungsreihenfolge unterscheidet sich beim Aluminiumfärsen nicht grundsätzlich von anderen Werkstoffen. Was sich ändert: Die geringere Werkzeugbelastung erlaubt höhere Vorschübe und gibt der Fertigung mehr Spielraum. Der gesamte Fertigungsprozess wird bei ZTS vorab digital im CAM-System, inklusive Zeitberechnung, Kollisionsprüfung und Machbrarkeitsgrenzen, TopSolid simuliert. So werden Fehler schon erkannt, bevor der erste Span fliegt.
Die Bearbeitungsreihenfolge folgt denselben Prinzipien wie bei Stahl oder Edelstahl: Schruppen vor Schlichten, kritische Maße zuletzt. Was ZTS aus jahrelanger Erfahrung mit verschiedenen Werkstoffen mitbringt, fließt direkt in die Alu-Fertigung ein.
Eloxieren von Aluminium: Materialwahl und Schichtdicke berücksichtigen
Wer Aluminiumteile eloxieren lassen möchte, sollte das bereits bei der Materialauswahl und Konstruktion berücksichtigen, nicht erst nach der Fertigung.
Drei Punkte sind dabei entscheidend:
- Nicht jede Aluminiumlegierung ist eloxierbar. Manche Legierungen reagieren nicht oder nur schlecht auf das Verfahren. Die Legierungswahl muss deshalb vorab mit dem Oberflächenbehandler abgestimmt werden.
- Materialqualität entscheidet über das Ergebnis. Wird minderwertiges oder inhomogenes Material eingesetzt, entstehen nach dem Eloxieren Verfärbungen oder ungleichmäßige Schichten. ZTS achtet bei der Materialauswahl auf entsprechende Qualität.
- Eloxieren trägt auf. Die Schichtdicke beim Harteloxieren liegt typischerweise zwischen 10 und 25 Mikrometern, beim Dekorativverfahren etwas weniger. Diese Zugabe muss bei der Toleranzplanung bereits in der Zeichnung berücksichtigt werden – sonst passen Passungen nach der Oberflächenbehandlung nicht mehr.
Aluminiumfrästeile bei ZTS anfragen
Aluminium ist ein Werkstoff, der in der Fertigung viele Vorteile bietet – vorausgesetzt, Legierung, Geometrie und Oberflächenanforderungen sind von Anfang an richtig abgestimmt. ZTS bringt die Erfahrung mit, um diese Faktoren von der ersten Anfrage bis zur Lieferung im Blick zu behalten.
Gefertigt werden Einzelteile, Prototypen und Kleinserien nach Zeichnung oder STEP-Datei, ab Losgröße 1, auf 3-Achs- und 5-Achs-Fräsmaschinen mit einem Bearbeitungsraum bis 3.000 x 800 x 500 mm und einem maximalen Werkstückgewicht von 1,2 Tonnen. Bei Eilbedarf liefert ZTS innerhalb von 48 Stunden, versandkostenfrei.
Für eine präzise Kalkulation werden Zeichnung, STEP-Datei, Materialangabe, Stückzahl und Wunschliefertermin benötigt.
FAQ
ZTS bearbeitet alle gängigen Aluminiumlegierungen von normfest bis hochfest, darunter Legierungen der 5000er- und 6000er-Reihe. Für spezifische Legierungen oder Sonderanforderungen bitte direkt anfragen.
Ja. Eloxieren trägt auf – je nach Verfahren zwischen einigen Mikrometern und ca. 25 Mikrometern. Passungen und Toleranzflächen müssen das vorab einkalkulieren, sonst stimmen die Maße nach der Oberflächenbehandlung nicht mehr. Bei Unsicherheiten hilft ZTS bei der Abstimmung.
Bei Eilaufträgen liefert ZTS innerhalb von 48 Stunden – auch bei Aluminiumteilen. Zeichnung und STEP-Datei vorab einsenden, damit die Machbarkeit schnell geprüft werden kann.