Ein Gleitlager, das jahrelang unbeaufsichtigt in einem Schiffsantrieb läuft, ohne zu korrodieren. Oder ein Präzisionsring, der in einer Abfüllmaschine Tausende von Zyklen durchläuft. Solche Bauteile entstehen auf einer CNC-Maschine aus einem Kunststoffblock, von dem verschiedene Späne abgetragen werden. Das ist der Kern der Zerspanung.
Drehen und Fräsen bilden die Grundlage der Kunststoffbearbeitung. Beim Drehen dreht sich das Rohmaterial, während das Werkzeug Material abträgt. Beim Fräsen ist es umgekehrt: Hier dreht sich das Werkzeug selbst und bewegt sich über oder durch das Werkstück. Ein fertiges Bauteil erfordert jedoch fast immer mehr als nur einen dieser Schritte. Oft muss noch gebohrt und gewindegeschnitten werden, manchmal werden Einsätze eingesetzt und in vielen Fällen ist ein Entgraten erforderlich, um scharfe Kanten zu beseitigen.
Ohne diese Nachbearbeitungen erhält man ein Halbzeug; kein Endprodukt, das man einbauen kann. Deshalb bieten wir bei ANKRO auch Montage und Nachbearbeitung an. So kann ein Teil vollständig fertiggestellt und einbaufertig an den Kunden geliefert werden.
Der Unterschied zwischen einem guten und einem hervorragenden Teil liegt nicht nur in den Nachbearbeitungen, sondern vor allem darin, wie man mit dem Material umgeht.
Die Bearbeitung von Kunststoffen ist ein Fachgebiet. Das beginnt bereits bei den grundlegenden Eigenschaften des Materials. Manche Kunststoffe sind weicher und elastischer als Metall, wodurch sie anders auf Werkzeuge und Maschinen reagieren. Durch präzise Einstellungen führt dies jedoch zu saubereren Schnitten und weniger Nachbearbeitung als bei Metall. Allerdings müssen die Schneidkanten und Fräsköpfe speziell auf Kunststoff abgestimmt sein, und auch die Art und Weise, wie sie sich durch das Material bewegen, wird anders programmiert, als man es beispielsweise von Stahl gewohnt ist.
Dabei spielt unter anderem die Wärme eine wichtige Rolle. Metall leitet die beim Zerspanen entstehende Wärme schnell ab, während Kunststoff diese Wärme länger speichert. Genau das macht eine präzise Prozesssteuerung so wichtig: Die richtige Kühlung, Geschwindigkeit und ausreichend Platz für das Material entscheiden gemeinsam darüber, ob ein Bauteil innerhalb der Toleranzen liegt. Solches Fachwissen baut man auf, indem man Tausende von Kunststoffserien an der Maschine fertigt.
Dieses Prozesswissen bestimmt auch, welches Material man überhaupt einsetzt. Denn die Unterschiede zwischen den einzelnen Kunststoffen sind mindestens genauso groß wie der Unterschied zu Metall.
POM ist das „Arbeitstier“ für Bauteile, bei denen geringe Reibung und Formstabilität entscheidend sind. Zahnräder und Gleitlager werden häufig daraus hergestellt. PA6, besser bekannt als Nylon, ist schlagfest und verschleißfest und damit eine logische Wahl für Bauteile im Maschinenbau. PETP behält seine Form hervorragend bei und wird dort eingesetzt, wo Steifigkeit erforderlich ist. Denken Sie beispielsweise an Präzisionsbauteile im analytischen Bereich.
Für anspruchsvollere Einsatzbedingungen bieten sich andere Materialien an. PTFE, das die meisten Menschen als Teflon kennen, ist chemisch nahezu unempfindlich. In der petrochemischen und pharmazeutischen Industrie ist das eine Eigenschaft, auf die man nicht verzichten kann. PE kommt in der Lebensmittelindustrie aufgrund der guten Lebensmittelsicherheit häufig zum Einsatz.
Was bei POM gut funktioniert, muss bei PTFE nicht unbedingt funktionieren. Jeder Werkstoff reagiert anders auf die Werkzeuge, auf Wärme und auf Spannungen im Werkstück. Dieses Werkstoffwissen macht die Zerspanung von Kunststoffen zu einer Spezialaufgabe. Gleichzeitig erklärt es, warum sich so viele Branchen bewusst für Kunststoffe entscheiden: Mit dem richtigen Werkstoff am richtigen Ort können diese Bauteile eine bessere Leistung erbringen als ihre metallischen Pendants.
Kunststoffteile sind deutlich leichter als entsprechende Teile aus Stahl. Im Schiffbau und in der Medizintechnik macht sich das unmittelbar im Energieverbrauch und im täglichen Umgang bemerkbar. Hinzu kommt, dass Kunststoff nicht korrodiert, auch nicht nach jahrelanger Einwirkung von Salzwasser oder chemisch aggressiven Umgebungen. Metalllager müssen regelmäßig geschmiert werden, während Kunststoffvarianten wartungsfrei laufen. In der analytischen Industrie spielt auch die elektrisch isolierende Wirkung von Kunststoff eine wichtige Rolle.
Die Kombination aus geringem Verschleiß und chemischer Beständigkeit sorgt dafür, dass Bauteile länger halten und seltener ausgetauscht werden müssen. Über die gesamte Nutzungsdauer betrachtet kann die Rechnung dadurch günstiger ausfallen als bei Metall.
Kunststoff ist in der Anschaffung nicht per se billiger. Hochwertige technische Kunststoffe wie PVDF kosten pro Kilogramm mehr als Standardstahl. Die Toleranzen sind anders, da Kunststoff empfindlicher auf Temperatur und Feuchtigkeit reagiert. Und ein Stahlkonstrukt lässt sich nicht einfach auf Kunststoff übertragen, ohne die Geometrie anzupassen. Wer jedoch von Anfang an mit dem richtigen Fachwissen entwirft, erzielt mit Kunststoff Leistungen, die mit Metall nur schwer zu erreichen sind.
Kunststoffteile sind leichter, korrosionsbeständig und oft wartungsarm. Sie sind elektrisch isolierend und chemisch beständig.
Die am häufigsten verwendeten Kunststoffe sind POM, PA6, PETP, PE, PTFE, PVDF und PP. Jeder Kunststoff hat einzigartige Eigenschaften, die für bestimmte Anwendungen geeignet sind. POM für geringe Reibung und Formstabilität, PA6 für Schlagfestigkeit, PTFE für chemische Beständigkeit und PE für Lebensmittelsicherheit.
Kunststoff reagiert anders auf Werkzeuge und Wärme als Metall. Das erfordert spezielle Werkzeuge und Maschinen, angepasste Schnittparameter und eine detaillierte Prozesssteuerung für jede Kunststoffsorte. Die Kombination aus Material und langjähriger Erfahrung an der Maschine macht den Unterschied zwischen einem Ausschussteil und einem Produkt, das genau den Spezifikationen entspricht.
Es besteht ein wesentlicher Unterschied zwischen einem Zerspanungsbetrieb, der auch mit Kunststoffen arbeitet, und einem Unternehmen, das sich vollständig auf Kunststoffe spezialisiert hat. Bei ANKRO ist die Kunststoffbearbeitung keineswegs nur ein Nebengeschäft. Unser Maschinenpark ist von Grund auf auf die Serienfertigung von Kunststoffteilen ausgelegt, von zehn Stück bis hin zu Serien von 100.000 oder mehr. Unser Team arbeitet täglich mit diesen Materialien und kennt das Verhalten jedes Kunststoffs in der Praxis.
Stehen Sie gerade vor der Materialauswahl oder erwägen Sie den Wechsel von Metall zu Kunststoff? Wir beraten Sie gerne.
Beim Übergang vom Prototyp zur Serienfertigung gewinnt die Materialauswahl plötzlich an Bedeutung. Ein Material, das in einem einzelnen Bauteil hervorragend funktioniert, kann bei einer Stückzahl von tausend in Bezug auf Konsistenz, Kosten oder Bearbeitbarkeit enttäuschen. Bei der Auswahl des richtigen Kunststoffs für die Serienfertigung geht es daher um drei Fragen gleichzeitig: Was ist technisch geeignet? Was ist wirtschaftlich skalierbar? Und was bleibt über verschiedene Chargen hinweg konsistent?
Große Serien beginnen oft klein, dies gilt auch für komplexe Serienarbeiten. ANKRO verfügt über mehr als 25 Jahre Erfahrung im Bereich der Skalierung, unterstützt durch Fachkompetenz und einen modernen, automatisierten Maschinenpark. Möchten Sie wissen, wie wir den Prozess von der Prototypen- zur Serienfertigung unter Beibehaltung der Qualität gestalten? In diesem Kundenbeispiel zeigen wir, dass auch komplexe Teile mit präziser Verarbeitung für die Serienfertigung geeignet sind.
Bei ANKRO Kunststof Verspaning kombinieren wir Innovation, Fachkompetenz und Zusammenarbeit innerhalb der Lieferkette, um nachhaltige und zirkuläre Lösungen zu realisieren. Wir verfügen über umfangreiche Erfahrung in der Zerspanung von recycelten Kunststoffen und liefern diese Materialien bereits erfolgreich an verschiedene Kunden in der Praxis.
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