12 Schlüsselfaktoren zur Entscheidung zwischen Guss und CNC-Bearbeitung: Ein vollständiger Leitfaden für kundenspezifische Metallteile

Meta-Beschreibung: Sie stehen vor der Wahl zwischen Druckguss und CNC-Bearbeitung für kundenspezifische Metallbauteile? Dieser umfassende Leitfaden vergleicht 12 kritische Faktoren – Kosten, Toleranz, Volumen und mehr – um Ingenieuren und Einkaufsleitern die optimale Fertigungsentscheidung zu erleichtern.

Bei der Beschaffung von kundenspezifischen Metallteilen kann eine Entscheidung über Erfolg oder Misserfolg Ihres Projekts hinsichtlich Budget, Zeitplan und Leistung entscheiden: Sollten Sie sich für Druckguss oder CNC-Bearbeitung entscheiden? Als führender Hersteller von kundenspezifischen Druckgussteilen für den US-amerikanischen, europäischen und australischen Markt unterstützen wir unsere Kunden regelmäßig bei dieser wichtigen Entscheidung. Beide Verfahren liefern hochpräzise Bauteile, eignen sich jedoch für unterschiedliche Anwendungsfälle.

Dieser Leitfaden erläutert die 12 Schlüsselfaktoren, die Sie bei der Entscheidung zwischen Druckguss und CNC-Bearbeitung für Ihr nächstes Projekt berücksichtigen müssen.

Der Druckguss eignet sich hervorragend für die Serienfertigung (ab 10.000 Teilen). Zwar sind die anfänglichen Werkzeugkosten höher, doch die Stückkosten sinken mit steigender Produktionsmenge drastisch. Sobald die Form hergestellt ist, produziert jeder Zyklus innerhalb von Sekunden ein nahezu endkonturnahes Bauteil.

Die CNC-Bearbeitung bietet wettbewerbsfähige Preise für kleine bis mittlere Stückzahlen (1–10.000 Teile). Da keine teuren Werkzeuge benötigt werden, eignet sie sich ideal für Prototypen, Brückenfertigung oder Spezialbauteile mit geringer Nachfrage.

Bewährte Vorgehensweise: Bei Stückzahlen unter 5.000 Einheiten sollte die CNC-Bearbeitung eingesetzt werden. Bei Serien über 10.000 Stück empfiehlt sich der Einsatz von Druckguss, um die Werkzeugkosten zu amortisieren.

Das Druckgussverfahren eignet sich hervorragend zur Herstellung komplexer Geometrien mit inneren Strukturen, dünnen Wänden (bis zu 0,8 mm) und filigranen Oberflächendetails in einem einzigen Arbeitsgang. Merkmale wie Rippen, Vorsprünge und Bohrungen können direkt in das Bauteil eingegossen werden.

Die CNC-Bearbeitung stößt bei extrem komplexen Bauteilen an ihre Grenzen, da jedes Merkmal zusätzliche Programmier- und Bearbeitungszeit erfordert. Tiefe Kavitäten und Hinterschneidungen stellen eine besondere Herausforderung dar und sind mit hohen Kosten verbunden.

Bewährte Vorgehensweise: Bei komplexen Gehäusen, Einhausungen oder Teilen mit integrierten Funktionen liefert der Präzisions-Druckguss oft überlegene Ergebnisse zu geringeren Kosten.

Beim Druckguss werden hauptsächlich Nichteisenmetalle verarbeitet: Aluminium (A380, ADC12), Zink (Zamak 3, Zamak 5) und Magnesium. Diese Werkstoffe zeichnen sich durch ein hervorragendes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht und Korrosionsbeständigkeit aus.

Die CNC-Bearbeitung eignet sich für nahezu alle Materialien: Aluminium, Stahl, Edelstahl, Titan, Messing, Kunststoffe und Sonderlegierungen. Wenn Ihre Anwendung spezielle Materialzertifizierungen oder hochharte Metalle erfordert, kann die maschinelle Bearbeitung unumgänglich sein.

Bewährte Vorgehensweise: Für Bauteile aus Aluminium oder Zink bietet Aluminium-Druckguss hervorragende mechanische Eigenschaften. Für gehärteten Stahl oder Titan ist die CNC-Bearbeitung die einzige Option.

Die CNC-Bearbeitung bietet höchste Präzision (±0,025 mm oder besser) mit außergewöhnlicher Wiederholgenauigkeit. Sie ist der Goldstandard für Teile mit engen Toleranzen.

Das Druckgussverfahren erzielt eine gute Genauigkeit (typischerweise ±0,1 mm), kann jedoch für kritische Maße eine Nachbearbeitung erfordern. Moderne Präzisions-Druckgussverfahren erreichen für bestimmte Merkmale eine Genauigkeit von ±0,05 mm.

Bewährte Vorgehensweise: Für toleranzkritische Merkmale CNC-Bearbeitung einsetzen. Für allgemeine Abmessungen Druckguss verwenden und Passflächen oder Bohrungen erst nach dem Gießen bearbeiten.

Das Druckgussverfahren erzeugt hervorragende Oberflächenrauheiten (Ra 1,6–3,2 µm), die für die meisten Anwendungen geeignet sind. Texturen und Logos können direkt in die Oberfläche des Bauteils eingegossen werden.

Die CNC-Bearbeitung hinterlässt sichtbare Werkzeugspuren (Ra 0,8–6,3 µm, abhängig vom Bearbeitungsvorgang), die unter Umständen eine Nachbearbeitung erfordern. Mit geeigneten Techniken lassen sich jedoch spiegelglatte Oberflächen erzielen.

Bewährte Vorgehensweise: Bei kosmetischen Konsumgütern erfüllt die Oberflächengüte von Druckgussprodukten oft bereits ohne Werkzeug die Anforderungen. Für optische Komponenten oder Dichtflächen bietet die CNC-Bearbeitung eine bessere Kontrolle.

CNC-Bearbeitung ermöglicht kurze Lieferzeiten – Teile sind innerhalb von Tagen, nicht Wochen, fertig. Da keine Werkzeugherstellung erforderlich ist, können Sie Designs schnell iterieren, ideal für die Prototypenfertigung.

Für den Druckguss ist eine Werkzeugvorlaufzeit erforderlich (4–12 Wochen für Formkonstruktion, Bearbeitung und Prüfung). Sobald die Produktion jedoch beginnt, betragen die Zykluszeiten nur wenige Sekunden.

Bewährte Vorgehensweise: Beginnen Sie mit der CNC-Bearbeitung von Prototypen, um das Design zu validieren, und gehen Sie dann zum Druckguss für die Produktion über, um die langfristigen Kosten zu optimieren.

Gesamtbetriebskosten : Während die Werkzeuge für den Druckguss eine erhebliche Anfangsinvestition darstellen, können die Kosten pro Teil bei 50.000 Einheiten 60-80% niedriger sein als bei der maschinellen Bearbeitung.

Bewährte Vorgehensweise: Berechnen Sie die Kosten pro Teil auf Basis des prognostizierten Lebenszyklusvolumens , nicht nur auf Basis der anfänglichen Produktionsserie.

Das Druckgussverfahren ist für kleine bis mittelgroße Teile (typischerweise 0,05 kg bis 5 kg) optimiert. Sehr große Gussteile stoßen an die Grenzen der Anlagen und stellen Qualitätsherausforderungen dar.

Die CNC-Bearbeitung deckt ein extrem breites Spektrum ab – von winzigen medizinischen Implantaten bis hin zu massiven Luft- und Raumfahrtkomponenten (bis zu 2.000 mm+).

Bewährte Vorgehensweise: Für Handgeräte, Automobilkomponenten oder Elektronikgehäuse unter 10 kg ist Druckguss ideal. Für größere Strukturbauteile sollte die spanende Bearbeitung in Betracht gezogen werden.

CNC-Bearbeitung bietet unübertroffene Flexibilität . Einfach die CAD-Datei anpassen und neu programmieren – Werkzeugwechsel sind nicht erforderlich. Ideal für sich weiterentwickelnde Designs.

Beim Druckguss werden Formen aus gehärtetem Stahl verwendet. Konstruktionsänderungen erfordern Schweißnahtmodifikationen oder sogar neue Werkzeugeinsätze, was Tausende kostet und die Produktionszeit um Wochen verlängert.

Bewährte Vorgehensweise: Legen Sie Ihr Design vor der Herstellung der Druckgussform fest. Nutzen Sie die maschinelle Bearbeitung während der Entwicklungsphase, wenn Änderungen wahrscheinlich sind.

Das Druckgussverfahren erzeugt Bauteile mit hervorragender struktureller Integrität und gleichmäßigen Materialeigenschaften. Es entsteht ein feinkörniges Gefüge mit guter Dauerfestigkeit.

Bei der CNC-Bearbeitung können, insbesondere bei aggressiven Schnittgeschwindigkeiten, mitunter Eigenspannungen während des Materialabtrags entstehen. Ausgangspunkt ist jedoch homogenes Rohmaterial.

Bewährte Vorgehensweise: Bei Druckbehältern oder tragenden Bauteilen bietet das Hochdruck-Druckgussverfahren zuverlässige, isotrope Festigkeitseigenschaften.

Das Druckgussverfahren erzeugt minimalen Materialabfall (überschüssiges Material wird eingeschmolzen) und hat bei hohen Stückzahlen einen geringeren Energieverbrauch pro Teil. Die meisten Gusslegierungen sind gut recycelbar.

Die CNC-Bearbeitung erzeugt erhebliche Mengen an Spänen und Abfall (oft 50–90 % des ursprünglichen Rohlings), was ein energieintensives Recycling erfordert. Bei sehr kleinen Losgrößen wird jedoch weniger Energie benötigt.

Bewährte Vorgehensweise: Für eine nachhaltige Fertigung bietet der Aluminium-Druckguss eine hervorragende Recyclingfähigkeit und Abfallreduzierung im großen Maßstab.

Beim Druckguss ist aufgrund des Werkzeugeigentums oft eine Partnerschaft mit einem einzigen Lieferanten erforderlich. Dies vereinfacht zwar das Lieferkettenmanagement, schafft aber Abhängigkeiten.

Die CNC-Bearbeitung ermöglicht die Nutzung mehrerer Lieferanten , da Programme von verschiedenen Anbietern gemeinsam genutzt werden können, wodurch das Lieferkettenrisiko reduziert wird.

Bewährte Vorgehensweise: Arbeiten Sie mit einem integrierten Hersteller zusammen, der sowohl Druckguss- als auch CNC-Bearbeitungsdienstleistungen anbietet, um maximale Flexibilität und Risikominimierung zu gewährleisten.

Intelligente Hersteller entscheiden sich nicht immer für nur ein Verfahren. Viele hochwertige Bauteile werden im Druckgussverfahren für die endkonturnahe Formgebung und anschließend per CNC-Bearbeitung für kritische Details gefertigt – eine Kombination der Vorteile beider Verfahren.

Bei F&Q-Tech sind wir auf kundenspezifische Druckgussdienstleistungen mit eigener Präzisionsbearbeitung spezialisiert. Unsere hochmoderne Anlage produziert Aluminium- und Zinkdruckgussteile für Kunden aus der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie, der Medizintechnik und der Industrie in den USA, Europa und Australien.

Sind Sie bereit, Ihren Fertigungsprozess zu optimieren? Laden Sie noch heute Ihre CAD-Zeichnungen hoch und erhalten Sie eine kostenlose Überprüfung Ihrer Fertigungsgerechtigkeit (DFM) sowie einen Angebotsvergleich zwischen Guss- und Bearbeitungsverfahren.

F: Kann beim Druckguss die gleiche Toleranz wie bei der CNC-Bearbeitung erreicht werden?

      A: Für die meisten Merkmale nein. Durch Präzisionsdruckguss lassen sich jedoch Toleranzen von ±0,05 mm erreichen, wobei die Bearbeitung kritischen Oberflächen vorbehalten bleibt.

      F: Ist CNC-Bearbeitung immer teurer?

      A: Nicht bei geringen Stückzahlen. Bei 1 bis 1.000 Teilen ist die spanende Bearbeitung in der Regel kostengünstiger, da Werkzeugkosten entfallen.

      F: Was ist die Mindestbestellmenge für Druckguss?

      A: Wirtschaftlich rentabel ist die Produktion ab ca. 5.000 Einheiten, um die Investition in die Werkzeuge zu rechtfertigen. Kleinere Serien sind jedoch für strategische Projekte möglich.

      F: Können beide Prozesse kombiniert werden?

      A: Absolut. Gießen mit anschließender Bearbeitung ist gängige Praxis bei der Herstellung von Präzisionsteilen in großen Stückzahlen, die enge Toleranzen bei bestimmten Merkmalen erfordern.