So wählen Sie das richtige Verfahren für die Herstellung kleiner Metallteile

Die Herstellung kleiner Metallteile erfordert Verfahren, die enge Toleranzen, komplexe Geometrien sowie kleine bis mittlere Produktionsmengen bewältigen können, ohne dass die Werkzeugkosten steigen oder die Materialeigenschaften beeinträchtigt werden.

Es gibt verschiedene Methoden für die Herstellung kleiner Metallteile. In diesem Artikel betrachten wir die gängigsten Verfahren. Wir führen Sie durch die Vorteile und Einschränkungen jedes Prozesses (CNC-Bearbeitung, Blechbearbeitung und Spritzguss), um Ihnen bei der Auswahl des idealen Fertigungswegs für Ihre Anforderungen an kleine Metallteile zu helfen.

1. CNC-Bearbeitung

Die CNC-Bearbeitung ist eine beliebte Wahl für die Herstellung kleiner Metallteile, unter anderem, weil sie mit nahezu allen Materialien eingesetzt werden kann. Allerdings stößt sie bei Merkmalen unter 0,5 mm an praktische Grenzen. Ursache dafür sind Werkzeugdurchmesser, Rundlaufabweichungen der Spindel sowie Einschränkungen bei der Werkstückspannung. Grundsätzlich eignet sich die CNC-Bearbeitung ideal, wenn enge Toleranzen, komplexe Merkmale und Materialvielfalt gefordert sind.  

Wichtige Verfahren

• Fräsen: Ein rotierender Schaftfräser (Planfräser, Kugelfräser oder Spezialwerkzeuge) entfernt Material von einem fixierten Werkstück, um gerade Kanten und verrundete Konturen zu erzeugen.
• Drehen: Das Werkstück rotiert auf einer Drehmaschine gegen ein stationäres Schneidwerkzeug.
• Bohren: Ein rotierender Bohrer erzeugt hochpräzise Bohrungen.
• Ausbohren: Vergrößert und präzisiert bestehende Bohrungen oder Hohlräume.
• Räumen: Verwendet ein gezahntes Werkzeug für aufeinanderfolgende, flache Schnitte.
• Sägen: Schneidet schmale Schlitze oder Abschnitte mit Band- oder Kreissägen.

 

2. Blechbearbeitung

Die Blechbearbeitung wandelt flache Bleche in langlebige, einsatzfertige Bauteile um. Sie besteht aus zwei Hauptphasen:

1. dem Zuschneiden des Rohblechs in die gewünschte Form und
2. der Umformung zu dreidimensionalen Bauteilen.

Anschließend können je nach Anforderung zusätzliche Finish- oder Fügeverfahren folgen.

Schneidverfahren

• Mechanisches Scherschneiden: Schnelle und wirtschaftliche Trennung für gerade Schnitte.
• Laserschneiden: Hochpräzise Kanten und komplexe Konturen.
• Wasserstrahlschneiden: Keine Wärmeeinflusszone; ideal für wärmeempfindliche Legierungen.
• Plasmaschneiden: Geeignet für dicke Bleche bei hohen Schnittgeschwindigkeiten.
• Stanzverfahren: Schnelle Herstellung von Löchern und Formen mit CNC-Stanzmaschinen oder Stanzpressen.

Umformen und Nachbearbeitung

• Biegen: Abkantpressen für präzise Winkel.
• Drückformen (Spinning): Radiale Umformung zur Herstellung gekrümmter Oberflächen.
• Tiefziehen: Dehnt das Blech zu becher- oder kastenförmigen Geometrien.
• Streckformen: Erzeugt glatte, gleichmäßige, gekrümmte Flächen.
• Fügen: Schweißen, Nieten oder mechanisches Befestigen.
• Oberflächenbehandlungen: Pulverbeschichtungen, Beschichten oder Eloxieren zum Korrosionsschutz und zur optischen Gestaltung.

 

3. Metallstanzen

Beim Metallstanzen werden mithilfe einer Presse und gehärteter Stahlwerkzeuge Blechtafeln oder Coil-Material in fertige, nahezu endkonturnahe Bauteile umgeformt – mit Produktionsraten von mehreren Tausend Teilen pro Stunde. Das Verfahren eignet sich sowohl für kurze als auch für lange Produktionsabläufe und ersetzt häufig mehrere sekundäre Arbeitsschritte, indem Stanzen, Lochen, Biegen, Prägen und Kalibrieren in einem einzigen Hub kombiniert werden.

4. Spritzgießen

Das Spritzgießen eignet sich für die Massenproduktion von Kunststoff- und Metallteilen mit hoher Präzision und Geschwindigkeit. Er ist besonders geeignet für die Herstellung kleiner Metallbauteile sowie kompakte Kunststoffkomponenten. Einer der Hauptgründe für den Einsatz des Spritzgießens ist die einfache Skalierbarkeit von kleinen Stückzahlen bis hin zur Großserie. Obwohl die anfänglichen Werkzeugkosten hoch sind, sinken die Stückkosten mit zunehmendem Produktionsvolumen erheblich.

5. Entscheidungstabelle

Anforderung	CNC-Bearbeitung	Blechmetall	Stanzen	Spritzgießen	MIM (Metallspritzgießen)
Volume ≤ 500	●	○	○	● (plastic)	●
500–5,000	●	●	○	●	●
5,000–50,000	○	○	●	●	○
> 50,000	○	○	●	●	○
Toleranz ≤0,02 mm	●	○	○	●	●
Komplexe Geometrie	●	○	○	●	●

 

Fazit: das passende Verfahren für kleine Metallteile finden

Die Wahl des richtigen Fertigungsverfahrens für kleine Metallteile hängt vom Produktionsvolumen, den Toleranzen, der Geometrie und dem verwendeten Material ab. Jedes Verfahren bringt Kompromisse in Bezug auf Investitionskosten, Durchlaufzeiten und notwendige Nachbearbeitungen mit sich.

Wir hoffen, dass Ihnen dieser Artikel dabei geholfen hat, das passende Fertigungsverfahren für kleine Metallteile zu identifizieren. Wenn Sie bereit sind, von der Konstruktion in die Serienfertigung überzugehen, reichen Sie Ihre RFQ ein und erhalten Sie mehrere maßgeschneiderte Angebote von geprüften Herstellern für kundenspezifische Metallteile auf unserem Marktplatz.