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Leitfaden zur Materialauswahl für die CNC-Bearbeitung

Lesen Sie diesen Leitfaden, um die erforderlichen Eigenschaften für Ihr CNC-Fertigungsprojekt festzulegen und aus mehr als 20 Materialien auszuwählen.

Dieser Leitfaden enthält alle Materialien, die auf unserer Sofortangebotsplattform für die CNC-Bearbeitung zur Verfügung stehen

WerkstoffartMaterialien
Aluminium– EN AW-2007 / 3.1645 / AlCuMgPb
– EN AW-6060 / 3.3206 / Al-MgSi
– EN AW-6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu
– EN AW-6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg
– EN AW-7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu
Stahl– 1.0038 / St37-K / S235JR
– 1.0503 / C451.0570 / St52-3 / S355J2G3
Edelstahl– 1.4301 / X5CrNi18.10(V2A)
– 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2 (V4A)
– 1.4571 / X6CrNiMoTi17-12-21.7131 / 16MnCr5
– 1.7225 / 42CrMo4
Kupfer und Kupferlegierungen– 2.0060 / E-Cu57 / Cu-ETPCW004A
– 2.0065 / E-Cu58Ms58
– 2.0401 / CuZn39Pb3
Titan– Grade 2 / EN 3.7035
– Grade 5 / 6AL-4V9
Polymer– ABS
– Acryl 
– Acetal / Delrin / POM
– Nylon / Polycaprolactam
– PEEK / Polyetheretherketon
– PTFE / Teflon
– PC / Polycarbonat
– UHMW PE / Ultra-High-Molecular-Weight Polyethylene

Aluminium

EN AW–2007 / 3.1645 / AlCuMgPb

Dies ist eine kurzspanende Aluminiumlegierung mit einem Kupferanteil von 4,0 bis 5,0%. Diese Legierung eignet sich sehr für hohe Bearbeitungsgeschwindigkeiten und ist ideal zum Gewindeschneiden. Neben Kupfer enthält diese Legierung auch Magnesium und Blei. Diese Aluminiumlegierung wird häufig zur Herstellung von Maschinenkomponenten, Schrauben und Muttern eingesetzt. Aufgrund des Kupferanteils besitzt sie jedoch eine geringe Schweißbarkeit und niedrige Korrosionsbeständigkeit.

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Preis: €

EN AW–6060 / 3.3206 / AlMgSi

Dies ist eine aushärtbare Aluminiumlegierung mit geringer Festigkeit. Sie besitzt eine gute Korrosionsbeständigkeit, gute Schweißbarkeit und eignet sich hervorragend zum Kaltumformen. Diese Legierung wird zur Herstellung von Beleuchtungen, Möbeln, Abdeckungen und andern technischen Anwendungen ohne hohe Festigkeitsanforderungen verwendet.

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Preis: €

EN AW–6061 / 3.3211 / Al-Mg1SiCu

Diese Legierung enthält Magnesium und Silizium als Hauptlegierungselemente sowie geringe Kupferanteile. Mit einer Zugfestigkeit von 180 MPa gehört es zu den hochfesten Legierungen und eignet sich hervorragend für stark belastete Konstruktionen wie Gerüste, Bahnwaggons, Maschinenkomponenten und Bauteile für die Luft- und Raumfahrt.

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Preis: €

EN AW–6082 / 3.2315 / Al-Si1Mg

Diese Legierung wird üblicherweise durch Walzen und Strangpressen geformt und besitzt eine mittlere Festigkeit, eine sehr gute Schweißeignung und gute Wärmeleitfähigkeit. Diese Legierung weist eine hohe Beständigkeit gegenüber Spannungsrisskorrosion auf und besitzt eine Zugfestigkeit von 140 bis 330 MPa. Sie wird in großem Umfang in Offshore-Konstruktionen und Containern eingesetzt.

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Preis: €

EN AW–7075 / 3.4365 / Al-Zn6MgCu

Der Hauptbestandteil dieser Legierung ist Zink. Sie zeichnet sich durch eine hohe Festigkeit (57 MPa), Zähigkeit und ausgezeichnete Ermüdungsbeständigkeit aus. Die Oberfläche kann entweder gefräst oder gebürstet werden. Diese Legierung besitzt eine sehr gute Zerspanbarkeit. Sie wird bei Strukturelementen von Flugzeugen in großem Umfang eingesetzt.

Preis: €

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Stahl

1.0038 / St37-k / S234JR

Dies ist ein warmgewalzter unlegierter Baustahl. Mit seiner guten Plastizität, Zähigkeit und Schweißbarkeit besitzt er eine niedrigere Streckfestigkeit von 235 MPa. Dieser Werkstoff kann zu verschiedenen Produkten wie I-Trägern, Kanälen, Blechen, Winkelstücken usw. geformt werden. Aufgrund seiner ausgezeichneten Schweißeignung kommt er bei Brücken, Sendemasten usw. zum Einsatz. Dieser Baustahl ist gleichwertig mit Fe360B.

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1.053 / C45

Dieses Material weist eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und eine für einen Kohlenstoffstahl niedrige Duktilität auf. Mit einer relativ hohen Zugfestigkeit von 630MPa wird es für Schrauben, Schmiedeteilen, Bohrern, Wellen usw. eingesetzt. Die Kombination aus Maßgenauigkeit, Geradheit und Konzentrizität führt zu minimalem Verschleiß bei Hochgeschwindigkeitsanwendungen.

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1.0570 / St52-3 / S355J2G3

Dieser unlegierte Baustahl besitzt eine Zugfestigkeit von 680Mpa. Im Vergleich mit anderen Kohlenstoffstählen besitzt er eine hohe elektrische Leitfähigkeit jedoch eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und niedrige Duktilität.

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Edelstahl

1.4301 / X5CrNi18.10 (V2A)

Dieses Material gehört zu den austenitischer Chrom-Nickel-Stählen. Der Chrom-Anteil verleiht diesem Stahl eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit. Er besitzt eine Zugfestigkeit von 590 MPa und weist eine gute Zerspanbarkeit aber niedrige Wärmeleitfähigkeit auf. Es wird für Pfannen, Rohre, Spülbecken und viele weitere Küchenausstattungen verwendet. Es ist leicht formbar.

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1.4404 / X2CrNiMo17-12-2 (V4A)

Der Zusatz von Molybdän führt zu einer verbesserten Korrosionsbeständigkeit bei guter Widerstandsfähigkeit gegen Chlor und nichtoxidierende Säuren. Diese Legierung weist eine gute Hitzebeständigkeit auf, die bei dauerhaftem Einsatz bei Temperaturen von 425 – 861°C in Wasser nachlässt. Sie kann direkt in verschiedene Produkte umgeformt werden. Sie besitzt eine gute Zerspanbarkeit und kommt bei Anlagen in der Lebensmittelverarbeitung, Bootsbeschlägen, Schrauben, Muttern und Federn zum Einsatz.

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1.4571 / X6CrNiMoTi17-12-2

Dieser Edelstahl enthält geringe Mengen Titan (um 0,5 %). Der Titananteil verleiht diesem Stahl selbst bei Temperaturen über 800°C eine stabile Struktur. Er weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit auf, besitzt eine gute Zerspanbarkeit, kann jedoch nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden. Er ist als Blech, Rohre, Platten oder Stangen verfügbar.  Dieser Stahl eignet sich für marine Umgebungen.

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1.7131 / 16MnCr5

Dieser Werkstoff besitzt eine hohe Oberflächenhärte und eine gute Abnutzungsbeständigkeit bei gleichzeitig guter Zerspanbarkeit. Bei einer Zugfestigkeit von 600 MPa ist dieses Material ideal für die Herstellung von Zahnrädern, Schnecken, Buchsen und anderen Maschinenkomponenten.

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1.7225 / 42CrMo4

Dieses Material besitzt eine hohe Festigkeit, Zähigkeit, gute Härtbarkeit und gute Schlagfestigkeit. Es wird häufig bei der Konstruktion von Maschinen, Achsen, Ritzeln und Grundplatten eingesetzt. Außerdem kommt es auch bei der Fertigung großer Kunststoffformen zum Einsatz.

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Kupfer und Kupferlegierungen

2.0060 / E-Cu57 / Cu-ETP

Dieses Material besitzt eine hohe Leitfähigkeit und hohe Korrosionsbeständigkeit. Es weist ein Zugfestigkeit von 360 MPa auf und wird häufig auch als E-Kupfer oder ETP-Kupfer (Electrolytic Tough Pitch) bezeichnet. Typische Anwendungsbereiche sind allgemeine elektrische Komponenten wie Verteilerschienen, Motoren, Wickelungen und viele mehr. Es weist eine ausgezeichnete Formbarkeit und Zerspanbarkeit auf.

Datenblatt für Kupfer 2.0060 herunterladen

Preis: €€€

CW004A / 2.0065 / E.Cu58

Dieses Material zeichnet sich durch seine hohe elektrische Leitfähigkeit aus. Aufgrund seiner guten Zerspanbarkeit lässt es sich leicht in unterschiedliche Formen bringen: Profile, Bleche und Platten. Es kommt in der Elektronikindustrie in großem Umfang zum Einsatz.

Datenblatt für Kupfer 2.0065 herunterladen

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Ms58 / 2.0401 / CuZn39Pb3

Diese Legierung lässt sich sehr gut warmumformen und eignet sich auch zum Weichlöten und Hartlöten. Sie wird vor allem für Anwendungen in der Sanitärindustrie, im Motoren- und Fahrzeugbau und für Drehgelenke verwendet. Diese Legierung ist hervorragend für die Bearbeitung mit Automaten geeignet.

Datenblatt für Kupfer 2.0401 herunterladen

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Titan

Grade 2 / EN 3.7035

Bei diesem Material handelt es sich um unlegiertes Titan mit einem ausgezeichneten Verhältnis von Festigkeit zu Dichte bei guter Korrosionsbeständigkeit. Aufgrund der geringen Wärmeausdehnung kommt es zu geringeren Wärmespannungen. Dieser Werkstoff findet bei gewichtssparenden Strukturen eine verbreitete Anwendung und eignet sich aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität auch für die Medizinbranche.

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Preis: €€€€€

Grade 5 / 6Al-4V9

Diese Legierung enthält 6% Aluminium, 4% Vanadium und geringe Mengen Eisen. Im Vergleich mit reinem Titan besitzt diese Legierung eine hervorragende Festigkeit bei gleicher Biegesteifigkeit und den gleichen thermischen Eigenschaften. Sie weist eine gute Zerspanbarkeit und Schweißeignung auf. Aufgrund ihrer hohen Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit weist sie eine gute Beständigkeit gegen verschiedene ungünstige Umgebungsfaktoren, einschließlich Meerwasser, auf. Häufige Einsatzgebiete sind Offshore-Anlagen wie unterseeische Öl- und Gaskonstruktionen.

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Polymere

ABS

Dieses Material besitzt eine ausgezeichnete Chemikalienbeständigkeit, Dauerstandfestigkeit und Abriebfestigkeit. Während der Bearbeitung behält es eine gute Dimensionsstabilität. Aufgrund seiner Oberflächenhärte, Steifigkeit und Zugfestigkeit eignet es sich für Anwendungen in der Lebensmittelverarbeitung. Es ist gut zerspanbar und eignet sich besonders für das CNC-Fräsen.

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Acryl

Bei Acryl handelt es sich um ein transparentes Material mit guter Festigkeit und Biegesteifigkeit. Seine Eigenschaften hinsichtlich Klarheit und Glanz sind mit denen von Glas vergleichbar. Dieses Material bietet eine hervorragende Vielseitigkeit, Haltbarkeit und ästhetische Vorzüge und wir vor allem für gut sichtbare Vorrichtungen eingesetzt. Es ist jedoch sehr zerbrechlich. Extrudierte Acrylgläser sind anfälliger für während der Bearbeitung auftretende Brüche. Gussrohlinge eignen sich für die CNC-Bearbeitung am besten.

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Acetal / Delrin / POM

Dieser Kunststoff lässt sich unter den Kunststoffen am leichtesten bearbeiten. Er ist leicht und besitzt eine gute Verschleißfestigkeit. Außerdem besitzt er eine gute Stabilität ohne eine nennenswerte Oberflächenporosität und weist gute elektrische Eigenschaften auf. Dieser Kunststoff zeichnet sich durch eine gute Dimensionsstabilität in Bezug auf Umgebungen mit hoher Feuchtigkeit aus. Er kommt bei Buchsen, Vorrichtungen, elektrische Bauteile und Verteiler zum Einsatz.

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Nylon / Polycaprolactam

Dies ist einer der am häufigsten eingesetzten Thermoplaste. Dieses Material ist robust, abriebfest und besitzt eine verbesserte Oberflächengüte. Es besitzt eine hohe Beständigkeit gegen Kohlenwasserstoffe. Es hat jedoch eine hohe Feuchtigkeitsaufnahme und niedrige Beständigkeit gegen starke Säuren und Basen. Dieses Material eignet sich aufgrund seines geringen Reibungskoeffizienten und seiner selbstschmierenden Eigenschaften für die CNC-Bearbeitung.

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PEEK / Polyetheretherketon

Aufgrund seiner sehr hohen Gebrauchstemperaturgrenze kann dieses Material ohne Veränderung seiner physikalischen Eigenschaften in heißem Wasser oder Wasserdampf eingesetzt werden. Es besitzt eine hervorragende Festigkeit, Steifigkeit und hohe Abnutzungs-, Feuchtigkeits- und Chemikalienbeständigkeit. Seine teilkristallinen Eigenschaften verleihen diesem Material genügend Elastizität, um zu unterschiedlichen Formen verarbeitet zu werden. Es kommt vor allem in Komponenten der Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie zum Einsatz.

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PTFE / Teflon

Hier handelt es sich um ein Material mit hervorragenden Gleiteigenschaften und ausgezeichneter Beständigkeit bei extremen Temperaturen. Es besitzt hervorragende Isoliereigenschaften und Beständigkeit gegen Industriechemikalien. Aufgrund seines niedrigen Reibungskoeffizienten kommt es häufig bei Fertigung von Zahnrädern, Buchsen, Gleitblechen, Kolbenringen usw. zum Einsatz. Die Dichte und Steifigkeit von Teflon verleiht dem Material eine gute Zerspanbarkeit. Aufgrund seines hohen Ausdehnungskoeffizienten und seiner Kriechneigung ist die Einhaltung enger Toleranzen jedoch schwierig.

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PC / Polycarbonat

Hier handelt es sich um ein transparentes Material mit ausgezeichneter Festigkeit, Steifigkeit und Schlagzähigkeit. Es besitzt gute elektrische Eigenschaften und kann extremen Temperaturen standhalten. Es lässt sich gut mit CNC-Fräsen und CNC-Drehmaschinen bearbeiten. Aufgrund seiner optischen Eigenschaften ist es ideal für Maschinenschutzabdeckungen, Gesichtsschutz, Schilder, Oberlichter usw. geeignet.

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UHMW PE / Ultra High Molecular Weight Polyethylene

Dieser Kunststoff ist extrem widerstandsfähig und besitzt eine hohe Abrieb- und Verschleißfestigkeit. Er ist Korrosionsbeständig und selbstschmierend. Außerdem besitzt er ausgezeichnete mechanische Eigenschaften, selbst bei Bedingungen unter 0°. Er wird für Führungsschienen von Transportbändern, Verschleißpolster, Chemikalienbehälter usw. verwendet. Er ist entweder in Platten- oder als Rundstabform verfügbar und lässt sich leicht bearbeiten.

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Veröffentlicht in Materialien