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Auswahl der richtigen Oberflächenrauheit für die CNC-Bearbeitung

Dieser Artikel liefert einen Überblick über die Standardoptionen für die Oberflächenrauheit bei CNC-Bearbeitung und deren Anwendungsbereiche (von 3,2 bis 0,4 Ra).

Die CNC-Bearbeitung ist ein hochgenaues und präzises Fertigungsverfahren, das Bauteile mit Toleranzen von bis zu 0,025 mm herstellen kann. Als subtraktives Fertigungsverfahren hinterlässt die CNC-Bearbeitung jedoch Bearbeitungsspuren, die der Oberfläche des fertigen Produkts eine gewisse Rauheit verleihen.

Was versteht man unter Oberflächenrauheit?

Die Oberflächenrauheit ist ein Maß für die allgemeine Oberflächenbeschaffenheit eines Bauteils – in diesem Fall nach der Zerspanung. Für die Bestimmung der Oberflächenrauheit kommen verschiedene Parameter zum Einsatz. Ein häufig verwendeter Parameter ist der Mittenrauwert Ra, der sich aus den Abweichungen der Höhen und Tiefen einer Oberfläche ergibt. Der Mittenrauwert Ra wird mikroskopisch gemessen und normalerweise in Mikrometer angegeben (10-6 m oder µm). Bitte beachten Sie, dass sich in diesem Kontext die Oberflächenrauheit von der Oberflächengüte unterscheidet. Die Oberflächengüte eines gefertigten Bauteils kann durch verschiedene Veredelungsverfahren wie Eloxieren, Perlstrahlen und Elektroplattieren verbessert werden. Die Oberflächenrauheit bezieht sich hier auf die Oberflächenbeschaffenheit direkt nach der CNC-Bearbeitung.

Wie werden die verschiedenen Rauheitsoptionen erzeugt?

Die Oberflächenrauheit eines Teils ist nach der Zerspanung normalerweise nicht zufällig. Stattdessen werden einige Schritte unternommen, um die gewünschte Rauheit zu erreichen. Das bedeutet, dass die Rauheitswerte vor der Bearbeitung festgelegt werden. Hier wird normalerweise nicht irgendein beliebiger Wert ausgewählt. In der Fertigung werden bestimmte Ra-Werte gemäß ISO 4287 als Standardwerte verwendet. Das sind die Werte, die bei der CNC-Bearbeitung ausgewählt werden können. Sie reichen von 25 μm bis 0,025 μm und gelten für eine Reihe unterschiedlicher Fertigungs- und Nachbearbeitungsverfahren.

Xometry Europe bietet vier verschiedene Rauheitsstufen an, die den Standardwerten entsprechen, die typischerweise bei Zerspanungsverfahren angegeben werden:

  • 3.2 μm Ra
  • 1.6 μm Ra
  • 0.8 μm Ra
  • 0.4 μm Ra

Je nach Anwendung sind unterschiedliche Rauheitswerte erforderlich. Niedrige Rauheitswerte sollten nur angegeben werden, wenn sie notwendig sind. Denn niedrigere Ra-Werte führen zu einem höheren Bearbeitungsaufwand bzw. zu zusätzlichen Bearbeitungsschritten und erfordern Qualitätskontrolle. Das treibt die Bearbeitungskosten und die Bearbeitungsdauer nach oben. Bei besonderen Anforderungen an die Oberflächenrauheit erfolgen normalerweise keine Nachbearbeitungsschritte. Dies liegt daran, dass die Nachbearbeitungsverfahren nicht präzise kontrolliert werden können und somit die Maßtoleranz der Teile beeinflussen können.

Oberflächenrauheit im Vergleich (CNC-Fräsen und CNC-Drehen)

Die Oberflächenrauheit beeinflusst die Funktionalität, Leistung und Widerstandsfähigkeit von Teilen bei bestimmten Anwendungen erheblich. Sie beeinflusst den Reibungskoeffizienten, den Geräuschpegel, den Verschleiß, die Hitzeentwicklung und die Haftfestigkeit eines Teils im Einsatz. Die Bedeutung dieser Faktoren unterscheidet sich von Anwendung zu Anwendung. Während die Oberflächenrauheit bei bestimmten Anwendungen nur eine untergeordnete Rolle spielt, ist sie bei vielen anderen Anwendungen von entscheidender Bedeutung. Zu diesen Anwendungen gehören Einsatzbereiche mit hohen Spannungen, hohen Belastungen, starken Vibrationen, bewegte Baugruppen, sich schnell drehende Bauteile und medizinische Implantate. Daher sind für verschiedene Anwendungen unterschiedliche Rauheitsgrade erforderlich.

In den folgenden Abschnitten werden die verschiedenen Rauheitsgrade, die bei Xometry Europe angeboten werden, erkundet. Hier erfahren Sie alles, was Sie wissen müssen, um den richtigen Rauheitswert Ra für Ihre Anwendung auszuwählen.

3.2 μm Ra

Hierbei handelt es sich um die handelsübliche Standardoberfläche. Sie eignet sich für die meisten Verbrauchsteile und ist ausreichend glatt, aber besitzt sichtbare Bearbeitungsspuren. Wenn keine besonderen Anforderungen an die Oberflächenrauheit angegeben werden, kommt diese Standardoberfläche zum Einsatz.

3,2 μm Ra endbearbeitet mit Bearbeitungsspuren

3,2 μm Ra ist die empfohlene maximale Oberflächenrauheit für Teile die Belastungen, Spannungen und Vibrationen ausgesetzt werden. Bei niedrigen Belastungen und langsamen Bewegungen kann sie auch für sich bewegende Kontaktflächen eingesetzt werden. Sie wird durch hohe Drehzahlen, niedrige Vorschubgeschwindigkeiten und Schnittgeschwindigkeiten hergestellt.

1.6 μm Ra

Bei dieser Option kommt es normalerweise nur zu kaum sichtbaren Bearbeitungsspuren. Dieser Ra-Wert wird für enge Passungen und hochbeanspruchte Teile empfohlen und genügt den Anforderungen für langsam bewegte und leicht tragende Flächen. Sie eignet sich jedoch nicht für schnell rotierende Bauteile oder Teile, die starken Vibrationen ausgesetzt sind. Diese Oberflächenrauheit wird durch hohe Drehzahlen, niedrige Vorschubgeschwindigkeiten und niedrige Schnittgeschwindigkeiten unter kontrollierten Bedingungen erreicht.

Preis: Bei Standard-Aluminiumlegierungen  (e.g. 3.1645) erhöht diese Option den Fertigungspreis um ca. 2,5%. Dieser Aufpreis kann bei komplexen Teilen höher ausfallen. 

0.8 μm Ra

Diese als hochwertig eingestufte Oberflächengüte muss während der Fertigung genau kontrolliert werden und kostet daher mehr. Diese Oberflächenrauheit ist bei Teilen erforderlich, die Spannungskonzentrationen ausgesetzt sind. Bei gelegentlichen Bewegungen und niedrigen Lasten kann sie auch bei Lagern eingesetzt werden.

Price: Bei Standard-Aluminiumlegierungen (e.g. 3.1645) erhöht diese Option den Fertigungspreis um ca. 5%. Dieser Aufpreis kann bei komplexen Teilen höher ausfallen.

0.4 μm Ra

Dies ist die feinste Rauheitsstufe und hochwertigste Oberflächenrauheit im Angebot. Sie ist für Teile geeignet die unter hoher Spannung oder hoher Belastung stehen. Außerdem ist sie für schnell rotierende Komponenten wie Lager und Wellen erforderlich. Diese Oberflächenrauheit besitzt den höchsten Fertigungsaufwand und sollte nur angegeben werden, wenn die Oberflächenglätte von vorrangiger Bedeutung ist.

Preis: Bei Standard-Aluminiumlegierungen  (e.g. 3.1645) erhöht diese Option den Fertigungspreis um ca. 11-15%. Dieser Aufpreis kann bei komplexen Teilen höher ausfallen.


Wir von Xometry besitzen die notwendigen Fertigungskapazitäten, um ihre CNC-gefrästen Teile mit jeder dieser Rauheitswerte herzustellen. Laden Sie einfach Ihr Modell auf unserer Sofortangebots-Plattform hoch, wählen Sie die gewünschte Oberflächenrauheit aus und erhalten Sie ein Angebot innerhalb von wenigen Sekunden.

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