Bau- und legierte Stähle
- S235
- C45
- 42CrMo4
- 16MnCr5
- 11SMn30
Das Rückgrat des allgemeinen Maschinenbaus. S235 ist ein unlegierter Baustahl - günstig und nachsichtig. C45 lässt sich vergüten. 42CrMo4 kommt meist bereits vergütet, mit gleichmäßiger Härte über den Querschnitt: Es dreht sich vorhersehbar, verlangt aber zähere Werkzeuge als C45 und verzeiht keine stumpfe Schneide. 16MnCr5 ist ein Einsatzstahl - weich bearbeitet und erst nach dem Aufkohlen randschichtgehärtet, weshalb die Endmaße vor der Wärmebehandlung entstehen, mit Aufmaß zum Schleifen. 11SMn30 ist ein Automatenstahl mit Schwefel: leicht zerspanbar, kurzspanend, geeignet für große Serien kleiner Teile - aber weder schweißbar noch härtbar.
Die genannten Werkstoffe sind in der laufenden Fertigung üblich - mit dem Kunden abzustimmen.
Edelstähle
- 1.4301 / 304
- 1.4404 / 316L
- 1.4542 / 17-4PH
Austenitische Sorten (1.4301, 1.4404) sind unmagnetisch, zäh und schlechte Wärmeleiter - die Wärme bleibt an der Schneide, statt mit dem Span abzugehen. Sie verlangen festen Vorschub und reichlich Kühlschmierstoff; ein zu leichter Schnitt verfestigt die Randzone und macht sie schwerer zerspanbar als zuvor. 1.4404 enthält Molybdän und widersteht Chloriden besser. 1.4542 (17-4PH) ist ein ausscheidungshärtender martensitischer Stahl: im lösungsgeglühten Zustand bearbeitet und anschließend bei niedriger Temperatur mit geringem Verzug ausgehärtet - deshalb die Wahl, wenn Festigkeit und enge Toleranzen zugleich gefordert sind.
Werkzeug- und gehärtete Stähle
Oberhalb von etwa 55 HRC lohnt sich das Zerspanen mit Hartmetall nicht mehr: Das Werkzeug verschleißt schneller, als das Teil vorankommt. Die Form entsteht deshalb vor der Wärmebehandlung, mit Aufmaß, die Endmaße danach - durch Schleifen und Drahterodieren, wo die Härte keine Rolle mehr spielt. Bei solchen Teilen entscheidet die Reihenfolge der Arbeitsgänge mehr als die Geschwindigkeit des einzelnen, und der Härteverzug wird über das belassene Aufmaß aufgefangen, nicht nachträglich korrigiert.
Nach der Wärmebehandlung durch Schleifen und Drahterodieren bearbeitet.
Aluminium
- EN AW-6082
- EN AW-7075
- EN AW-2024
Zerspant schnell, doch das Ergebnis hängt an der Steifigkeit der Aufspannung und an den Eigenspannungen im Halbzeug: Eine dicke Platte, nur einseitig geschruppt, verzieht sich, bevor man zum Schlichten kommt. EN AW-6082 ist die Universallegierung, schweiß- und eloxierbar. 7075 und 2024 sind Festigkeitslegierungen - gut zerspanbar, weniger korrosionsbeständig und nicht routinemäßig schweißbar. Bei allen verdankt sich die Oberfläche eher der Schneidengeometrie und dem Spanabtransport als der Legierung.
Messing, Bronze, Kupfer
Messing zerspant leicht, kurzspanend, und hält feine Maße - daher die klassische Wahl für kleine Armaturen- und Fittingteile. Bronze verlangt wirklich scharfe Schneiden, da sie zum Aufschmieren neigt. Reines Kupfer ist von den dreien am schwersten zu schlichten: weich, und es schmiert unter der Schneide. Alle drei leiten Wärme gut, das Teil bleibt beim Zerspanen kühl, dehnt sich aber in der Hand merklich - bei engen Toleranzen gehört die Messtemperatur auf die Zeichnung.
Technische Kunststoffe
Sie zerspanen schnell, doch Maße verhalten sich anders als bei Metall: Die Wärmedehnung ist um ein Vielfaches größer, und PA6 nimmt Feuchtigkeit aus der Luft auf und verändert seine Maße noch tagelang nach der Bearbeitung. POM ist das stabilste der drei und die richtige Wahl für enge Toleranzen. PEEK hält Temperatur und Chemikalien stand, ist aber teuer und verlangt scharfe Werkzeuge, da es an der Schneide leicht aufschmilzt. Bei allen gehören Toleranzen und Messbedingungen auf die Zeichnung, statt vorausgesetzt zu werden.
