Kombinierte additive Fertigung und CNC-Bearbeitung: Wie sich traditionelle und moderne Verfahren ergänzen
Die Kombination von additiver Fertigung und CNC-Bearbeitung bietet neue Möglichkeiten in der modernen Fertigungsindustrie. In diesem Artikel beleuchten wir beide Technologien im Detail, analysieren die Vorteile der Kombination und zeigen anhand konkreter Anwendungen, wie Unternehmen durch diese Symbiose profitieren können.
Was ist additive Fertigung und wie unterscheidet sie sich von CNC?
Grundlagen der additiven Fertigung
Als additive Fertigung bezeichnet man Verfahren, bei denen Werkstücke Schicht für Schicht aufgebaut werden. Zu den bekanntesten Methoden gehören das selektive Laserschmelzen (SLM), Fused Deposition Modeling (FDM) und das Stereolithografie-Verfahren (SLA). Diese Verfahren kommen hauptsächlich bei der Herstellung von Prototypen sowie bei funktionalen Bauteilen mit komplexen Geometrien zum Einsatz.
Besonders vorteilhaft ist die additive Fertigung bei:
- Geometrisch komplizierten Bauteilen
- Bauteilen mit innenliegenden Kanälen
- Einzelstücken oder Kleinserien
CNC-Bearbeitung: Subtraktive Präzision
Im Gegensatz hierzu steht die CNC-Bearbeitung als subtraktives Verfahren: Material wird spanend abgetragen, um die gewünschte Form zu erhalten. Verfahren wie CNC-Fräsen und CNC-Drehen bieten äußerste Präzision, hohe Wiederholgenauigkeit und sind besonders für Serienfertigungen und Toleranzbauteile ideal.
Besonders vorteilhaft ist CNC bei:
- Serienfertigung mit engen Toleranzen
- Hochpräzisen Funktionsflächen
- Bearbeitung von harten oder speziellen Werkstoffen
Warum die Kombination beider Technologien sinnvoll ist
Synergetischer Effekt zur Optimierung von Bauteilen
Die größte Stärke ergibt sich, wenn additive Fertigung und CNC-Bearbeitung im Verbund genutzt werden. Komplexe Strukturen können zunächst 3D-gedruckt und anschließend funktionale Flächen wie Passungen oder Bohrungen per CNC nachbearbeitet werden. So trifft gestalterische Freiheit auf höchste Präzision.
Vorteile der hybriden Fertigungsstrategie
Vorteile auf einen Blick:
- Reduzierte Materialverschwendung
- Herstellung komplexer Geometrien ohne Spezialwerkzeuge
- Erhöhung der Bauteilgenauigkeit durch CNC-Endbearbeitung
- Verkürzung der Produktionszeit durch Kombination der Fertigungsschritte
Vergleich: Additiv, CNC oder Kombination?
| Eigenschaft | Additive Fertigung | CNC-Bearbeitung | Kombiniert |
|---|---|---|---|
| Komplexe Geometrien | Optimal | Begrenzt | Sehr gut |
| Oberflächengüte | Mittel | Hervorragend | Hervorragend |
| Serienproduktion | Wenig geeignet | Hervorragend | Gut |
| Kosten bei Einzelteilen | Mittel | Hoch | Effizient |
| Materialeinsatz | Gering | Hoch | Optimiert |
Anwendungsbeispiele für hybride Fertigung
Kritische Branchen setzen auf Kombination
Vor allem Branchen wie die Luftfahrt, Medizintechnik und Halbleiterindustrie nutzen die Verbindung beider Verfahren. Beispielsweise werden Leichtbaustrukturen aus Titan additiv vorgefertigt und anschließend CNC-feingefräst, um die Funktionalität und Maßhaltigkeit sicherzustellen.
Ein weiteres Beispiel sind Kühlkörper oder Wärmetauscher mit innenliegenden Kanalsystemen, die durch additive Fertigung realisiert und über CNC-Prozesse endbearbeitet werden.
Optimierter Fertigungsprozess durch CAD/CAM und Digitalisierung
Dank moderner CAD/CAM-Software lassen sich die einzelnen Bearbeitungsschritte perfekt aufeinander abstimmen. So wird ein durchgängiger digitaler Workflow geschaffen – von der konstruktionstechnischen Idee über den 3D-Druck bis hin zur Endbearbeitung und Prüfung durch CNC-Messsysteme.
Systemintegration und Herausforderungen
Technische Anforderungen an Maschinen und Personal
Die Kombination beider Verfahren erfordert angepasste Prozesse sowie qualifiziertes Fachpersonal. Ebenfalls notwendig ist eine präzise Planung der Bearbeitungsabfolge, da der Übergang vom additiven zum subtraktiven Verfahren hohe Anforderungen an die Fixierung, Nachbearbeitung sowie das Messtechniksystem stellt.
Auch der Maschinenpark spielt eine Rolle. Hybride Maschinenlösungen, wie etwa Dreh-Fräs-Zentren oder Systeme mit integriertem Lasermodul, bieten erste Ansätze zur Prozessintegration, stehen jedoch noch am Anfang der industriellen Umsetzung.
Wie man den richtigen Partner für CNC und additive Fertigung findet
Kriterien bei der Auswahl
Ein zuverlässiger Partner sollte sowohl Erfahrung in der additiven Fertigung als auch tiefgreifende Expertise in der CNC-Bearbeitung besitzen. Wichtig sind dabei u.a.:
- Zertifizierungen wie DIN EN ISO 9001:2015
- Breit aufgestellter Maschinenpark
- Erfahrung in der Bearbeitung komplexer Materialien
- Nachweisbare Projekte und Referenzen
Wer sich intensiver mit dem Thema hybride Fertigung beschäftigen möchte, kann sich z.B. mit Unternehmen wie der CNC Center Northeim GmbH austauschen. Auch wenn nicht alle in diesem Beitrag erwähnten Verfahren angeboten werden, ist das Unternehmen aufgrund seines umfangreichen Know-hows im CNC-Bereich eine zuverlässige Empfehlung.
Für konkrete Anfragen erreichen Sie das Team telefonisch unter +49 (0) 5551 – 90 80 18 – 0 oder per E-Mail an info@cnc-cn.de.
Fazit:
Die Kombination von additiver Fertigung und CNC kann nicht nur die Fertigungsqualität steigern, sondern auch Kosten, Produktionszeit und Materialeinsatz optimieren. Wer diese Technologien geschickt miteinander verbindet, kann maßgeblich an Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit gewinnen.
