Stahl für die CNC-Bearbeitung — Sorte und Lieferzustand auswählen

Wählen Sie Stahl für die CNC-Bearbeitung entsprechend den Anforderungen des Fertigteils und dem geplanten Fertigungsverfahren. Der Sortenname allein reicht zur Auswahl von Werkzeug und Schnittwerten nicht aus. Auch Werkstoffzustand, Härte und auszuführende Bearbeitungen müssen bekannt sein.

Dieser Ratgeber hilft bei der Erstellung einer Stab-Bestellspezifikation und der Angaben für die Fertigungsplanung. Er nennt keine einzelne „beste CNC-Sorte“. Die einfache Fertigung des Teils ist neben den erforderlichen Bauteileigenschaften nur ein Teil der Entscheidung.

Beginnen Sie mit der Teilezeichnung und der Bearbeitungsreihenfolge

Lesen Sie zuerst Sorte, Werkstoffzustand und Anforderungen des fertigen Elements aus der Dokumentation ab. Klären Sie, ob das Teil gedreht, gefräst, gebohrt oder mit Gewinde versehen wird und ob eine spätere Wärmebehandlung und Endbearbeitung vorgesehen sind.

Verlangt die Zeichnung C45, ersetzen Sie ihn nicht allein deshalb durch einen anderen Stahl, weil dieser leichter zu bearbeiten oder im passenden Durchmesser verfügbar ist. Über einen Werkstoffwechsel muss die für die Teileanforderungen verantwortliche Person entscheiden. Ebenso bestätigt die bloße Zerspanbarkeit nicht die erforderliche Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit oder Schweißbarkeit.

Trennen Sie Sorte, Lieferzustand und Härte

Die Sorte gibt an, welchen Werkstoff Sie bestellen. Der Lieferzustand beschreibt dessen Vorbereitung. Die Härte ist eine separate, für die Bearbeitungsplanung erforderliche Angabe. Leiten Sie sie nicht aus dem Glanz des Stabs oder der Durchmessertoleranzbezeichnung ab.

Beispielsweise betrifft h9 die Maßtoleranz, nicht die Härte. Die Angabe „C45, gezogen, h9“ legt für sich genommen keinen Wärmebehandlungszustand fest. +QT bedeutet dagegen einen gehärteten und angelassenen Zustand. Sie ersetzt nicht die Angabe der tatsächlichen oder erforderlichen Härte zur Werkzeugauswahl. Das Lesen dieses Zustands erläutert der Ratgeber 40HM / 42CrMo4 — was +QT bedeutet.

Klären Sie auch, in welcher Phase Passflächen hergestellt werden. Ist nach dem Drehen Härten oder eine andere Bearbeitung geplant, muss das Verfahren die spätere Endbearbeitung und Maßkontrolle berücksichtigen. Nehmen Sie keine universelle Zugabe für alle Sorten und Prozesse an.

Wie werden Werkstoffdaten für die Werkzeugauswahl genutzt?

Werkzeughersteller teilen die zu bearbeitenden Werkstoffe in Gruppen und Untergruppen ein. Sie berücksichtigen Zusammensetzung, Gefüge sowie Eigenschaften wie Härte und Festigkeit. Erst auf dieser Grundlage wählen sie Werkzeug und anfängliche Schnittbedingungen.

Die allgemeine Angabe „für Stahl“ ist daher zu ungenau. In Katalogen finden Sie unter anderem die Gruppe P für Stähle und H für gehärtete Werkstoffe. Entnehmen Sie die Zuordnung des konkreten Werkstoffs der Dokumentation des jeweiligen Werkzeugherstellers. Übertragen Sie dessen Untergruppennummern nicht automatisch auf den Katalog einer anderen Marke.

Nehmen Sie nicht an, dass C45 und C45E beliebig austauschbar sind nur weil ein ähnlich benannter Werkstoff in einer Schnittwerttabelle vorkommt. Vergleichen Sie die genaue, von der Zeichnung geforderte Bezeichnung und die Lieferdaten. Eine Werkzeugtabelle hilft bei der Bearbeitungsplanung, genehmigt aber keinen Sortenwechsel.

Beispiel zur Angebotsprüfung — C45 h9 Ø40 × 1000 mm

Angenommen, die Teiledokumentation verlangt Stahl C45 und die Fertigungsplanung erwägt den Kauf eines runden Halbzeugs mit 40 mm Nenndurchmesser und 1000 mm Länge. Das Datenblatt des gezogenen Stabs C45 h9 Ø40 × 1000 mm bei NERON ermöglicht den Vergleich des Angebots mit diesen Annahmen.

Was lässt sich aus dem Datenblatt ablesen?

Sorte C45, gezogene Ausführung, Durchmessertoleranz h9 und Nennmaße des Abschnitts. Diese Angaben gelten für eine konkrete Variante, nicht für jeden Stab derselben Kategorie.

Was muss vor dem Zerspanen noch geklärt werden?

Wärmebehandlungszustand und Härte, der vom Abnehmer geforderte Materialnachweis sowie die Eignung des Halbzeugs für Spann- und Bearbeitungsplan. Zur Werkzeugauswahl ist auch der Umfang der auszuführenden Bearbeitungen erforderlich.

Welche Entscheidung folgt aus dem Vergleich?

Ein Angebot, das einen Teil der Beschreibung erfüllt, kommt für eine weitere Prüfung infrage und ist kein fertiger Herstellungsprozess. Verlangt die Dokumentation einen bestimmten Zustand oder bestimmte Eigenschaften, bestätigen Sie diese vor der Bestellung. h9 allein klärt nicht den gesamten Kauf.

Welche Angaben werden zur Schnittwertauswahl benötigt?

1. Genauer Werkstoff und sein Zustand Sortenbezeichnung, verfügbare Härteangaben und Lieferdokumentation.
2. Bearbeitung beispielsweise Außenlängsschruppen, Schlichten, Bohren oder Gewindefertigung. Die bloße Bezeichnung „CNC-Bearbeitung“ beschreibt nicht dieselben Bedingungen.
3. Teilegeometrie und Zugänglichkeit Maße des bearbeiteten Bereichs, Zeichnungsanforderungen und Einschränkungen durch Spannung oder Werkzeugauskragung.
4. Konkretes Werkzeugsystem Werkzeug, Wendeschneidplatte oder Fräser, Halter sowie Möglichkeiten von Werkzeugmaschine und Kühlung.
5. Abnahmekriterien Toleranzen, erforderliche Oberfläche und Prüfverfahren des Fertigteils.

Wählen Sie Geschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe anhand der Empfehlungen für diese festgelegte Kombination. Betrachten Sie Katalogwerte als Ausgangspunkt zur Prozessprüfung. Das Übernehmen von Drehzahlen aus einem Ratgeber ohne Werkstoff- und Werkzeugdaten schafft keine vergleichbaren Bedingungen.

Welche Angaben gehören in eine Stahlanfrage für CNC-Teile?

Übermitteln Sie eine Zeichnung oder eindeutige Spezifikation mit Sorte, erforderlichem Zustand, Maßen samt Toleranzen, Anzahl der Abschnitte und benötigtem Materialnachweis. Ergänzen Sie eine geplante Wärmebehandlung, wenn diese die Kaufanforderungen beeinflusst. Durchmesser und Länge sollten das Fertigungsverfahren berücksichtigen, nicht nur die Fertigteilmaße.

Wenn die Halbzeugform noch nicht feststeht, vergleichen Sie auch gezogenen und gewalzten Stab. Klären Sie vor dem Kauf drei getrennte Fragen. Erfüllt der Werkstoff die Teileanforderungen? Eignet sich der gewählte Abschnitt für die geplante Bearbeitung? Ermöglichen die Werkstoffdaten eine Werkzeugauswahl? Jede Frage erfordert eine andere Prüfung.