Die CNC-Bearbeitung ist bereits eine hochentwickelte Fertigungstechnologie, die in mehreren Branchen auf globaler Ebene zum Einsatz kommt. Doch wie bei jeder Technologie gibt es auch hier ständig Innovationen und Weiterentwicklungen, z.B. wie wir die Möglichkeiten und das Potenzial des CNC-Fräsens und -Drehens verstehen und verbessern können. Wir sehen uns an, was CNC-Bearbeitung ist und wie sie sich weiterentwickelt, um den Industrien, die sie nutzen, noch mehr Vorteile zu bringen.
Was ist CNC-Bearbeitung?
CNC steht für Computer Numerical Control. Es handelt sich dabei um eine subtraktive Form der Fertigung, bei der numerische Computersteuerungen und Werkzeuge eingesetzt werden, um Maschinen zu betreiben, die Material von Werkstücken abtragen. Es handelt sich um eine der beliebtesten Fertigungsmethoden, die heute eingesetzt werden. Es gibt eine Reihe verschiedener Formen der CNC-Bearbeitung, die regelmäßig eingesetzt werden, darunter CNC-Plasmaschneiden, Funkenerosion, Fräsen, Schleifen und CNC-Router. Zwei der beliebtesten Formen, mit denen hochpräzise Produkte und Teile hergestellt werden, sind CNC-Fräsen und Drehen.
CNC-Maschinen entwickeln sich ständig weiter und haben sich seit ihrem ersten Einsatz Mitte des 18. Jahrhunderts rasant weiterentwickelt. Die Entwickler suchen ständig nach Möglichkeiten, die Technologie zu verbessern, wobei der Beginn der Industrie 4.0-Technologien und die Pandemie zu einer Beschleunigung der Entwicklung einiger Produktionsprozesse geführt haben.
Die Vorteile der CNC-Bearbeitung
Zu den wichtigsten Vorteilen der CNC-Bearbeitung gehören die Präzision des Endprodukts und die erhöhte Produktionsgeschwindigkeit dank der Automatisierung der Maschinen und der Verringerung des Bedarfs an manuellen Fähigkeiten, die zur Bedienung erforderlich sind. Auch die Sicherheit ist ein entscheidender Vorteil, da die Maschinen oft mit einer transparenten Schutztür ausgestattet sind, hinter der man arbeiten kann. Schließlich ist auch die Kostenersparnis ein Vorteil, da die Bediener die Maschinen nicht ständig kontrollieren müssen, was die Arbeitskosten senkt.
Höhere Effizienz
Das grundlegende Konzept für die Zukunft der CNC-Bearbeitung besteht darin, die Effizienz der Maschinen zu erhöhen. Dies bedeutet, dass die Technologie ständig verbessert wird, um die Zeit bis zur Markteinführung von Produkten zu verkürzen, die Gesamtkosten zu senken und den Bedarf an größeren Produktvariationen zu decken.
Werkzeug-Spezialisierung
Für die Zukunft der CNC-Bearbeitung zeichnet sich auch eine Werkzeugherstellung vor Ort ab. Die Theorie dahinter ist, die Ausfallzeiten zu reduzieren, wenn Maschinen ersetzt oder repariert werden müssen. Dies wird dazu beitragen, die Produktion insgesamt zu steigern, und die Möglichkeit, maßgeschneiderte Werkzeuge für bestimmte Aufgaben zu erstellen, wird auch die Qualität der Produktion verbessern.
Kostengünstigere CNC-Bearbeitung
Die CNC-Maschinen werden immer günstiger und damit leichter zugänglich. Es ist jetzt möglich, CNC-Maschinen zu einem viel niedrigeren Preis zu erwerben – dies beseitigt die Hindernisse für Unternehmen, die es sich früher vielleicht nicht leisten konnten, in diese Branche einzusteigen. Dieser leichtere Zugang für Unternehmen bedeutet, dass sie ihr Angebot erweitern und Dienstleistungen wie das Prototyping anbieten können. Da CNC-Maschinen durch numerische Steuerung betrieben werden, sind weniger Arbeitskräfte erforderlich, so dass die Kosten gesenkt werden können. Das bedeutet auch, dass die Unternehmen die Einsparungen an ihre Kunden weitergeben können, indem sie günstigere Dienstleistungen und Produkte anbieten.
Synchronisierung von CNC-Maschinen
Gegenwärtig werden CNC-Maschinen in der Regel isoliert eingesetzt, um sowohl Großserien als auch Prototypen zu produzieren. Mit der Synchronisierung mehrerer Maschinen, die zusammenarbeiten, lässt sich die Effizienz der Produktion jedoch erheblich steigern.
Die Entwicklung der Ausbildung
Immer häufiger werden 3D-CAD-Viewer installiert. Dabei handelt es sich um eine Software, mit der Entwicklerteams ihre Entwürfe anzeigen und bearbeiten können, wodurch Kosten für den Kauf neuer Software gespart werden und was bedeutet, dass die Teams keine Dateien austauschen müssen und besser zusammenarbeiten können. Dies spart auch Zeit beim Exportieren von CAD-Dateien. Der Einsatz von 3D-CAD-Viewern wird immer präsenter, und die Technologie bietet auch Videos zur Fehlerbehebung, die bei der Schulung helfen. Der Einsatz dieser Technologie in Verbindung mit der CNC-Bearbeitung bedeutet, dass die Mitarbeiter ihre Aufgaben effektiver ausführen können. Obwohl dies mit Vorlaufkosten verbunden ist, werden die Überstundenkosten durch weniger Fehler in der Produktion reduziert.
Entwicklung von CAD-Software
In der Vergangenheit war CAD-Software recht kostspielig, aber heute ist sie finanziell erschwinglicher. Und nicht nur das, sie ist auch anspruchsvoller in Bezug auf Intuitivität und Benutzerfreundlichkeit. Dies führt insgesamt zu einer höheren Präzision und Effizienz. Die Software lässt sich auch immer besser in Maschinenplattformen und Anzeigesysteme integrieren, was dazu beiträgt, Fehler in der Produktion zu reduzieren.
Neue Lösungen
Maßgeschneiderte Werkzeuge, wie z.B. Vorrichtungen in Maschinen, werden in der Regel nach Maß gefertigt und sind daher für gewöhnlich teurer. Einige Unternehmen stellen diese einzelnen Vorrichtungen und Platten jedoch als Universalteile her, d.h. ein einziges Teil kann für mehrere verschiedene Arbeitsgänge und Produktionslinien verwendet werden.
Zunehmender Einsatz von Robotertechnik
Roboter sind in der CNC-Bearbeitung kein Fremdwort, aber ‚cobots‚ (kollaborative Roboter) haben in der Fertigung an Bedeutung gewonnen. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei Cobots um Roboter, die für die Zusammenarbeit mit Arbeitskräften konzipiert sind. Programmierbare Anweisungen werden verwendet, damit die Cobots so intuitiv wie möglich arbeiten können. Die Idee dahinter ist, dass diese vielseitigen Roboter lernen, ihre Leistung besser zu verstehen, was letztendlich die Kosten senkt. Wenn das automatisierte Lernen weiter fortschreitet, werden wir wahrscheinlich mehr Cobots in der Fabrikhalle sehen.
Erhöhte Anzahl von Achsen
Die meisten CNC-Fräsmaschinen arbeiten mit 3 Achsen in einer linearen Bewegung, aber es gibt auch 4- und 5-Achsen-Maschinen für komplexere Bearbeitungen. 4-Achsen sind für komplexe Formen und Eigenschaften geeignet. Während 5-Achsen-Maschinen in der Lage sind, noch detailliertere Modelle zu produzieren. Die 4- und 5-Achsen-Maschinen sind neuerdings auch erschwinglicher geworden. Das bedeutet weniger Zeitaufwand für die Einrichtung, keine Ausfallzeiten, und macht das Fräsen auch für kleinere Unternehmen und sogar für Amateure leichter zugänglich.
Fazit
Die Zukunft der CNC-Bearbeitung ist ein vielschichtiger Ansatz, der nicht nur eine einzige Lösung beinhaltet. Es werden ständig neue Anforderungen an die Fertigung gestellt, die den Bedarf an kontinuierlichen Entwicklungen wecken, um die Abläufe zu verbessern und sicherzustellen, dass die modernste und leistungsfähigste Ausrüstung zur Verfügung steht. Die Erweiterung der Möglichkeiten für die CNC-Bearbeitung wird unweigerlich mit den vielleicht innovativsten Technologien und Prozessen einhergehen, die noch auf uns warten.