Blechbearbeitung vs. CNC-Bearbeitung: Die 5 wichtigsten Kostenfaktoren bei der Auswahl eines Herstellers

Die Entscheidung zwischen Blechbearbeitung und CNC-Bearbeitung ist eine Frage der Verfahrensauswahl. Dabei werden Kostenüberschreitungen durch die Abstimmung der Geometrien auf die optimale Prozessökonomie vermieden.

Die DFM-Strategie von LS Manufacturing ermöglicht eine Kostenreduzierung von 26,8 %, indem einfache Profile auf Blechbearbeitung und enge Toleranzen von ±0,005 mm auf CNC-Maschinen übertragen werden.

Fünf Kerndimensionen für die Prozessauswahl: Blechbearbeitung vs. CNC-Bearbeitung

Vor der Auswahl des Verfahrens wird durch die Bewertung dieser fünf Hauptparameter unmittelbar ermittelt, welches Herstellungsverfahren den kostengünstigsten Vorteil bietet:

Die Blechbearbeitung ist hinsichtlich Materialeffizienz und großer Strukturen die beste Option. Präzise CNC-Bearbeitung ist gewährleistet, ebenso wie die Realisierung komplexer Formen. LS Manufacturing kombinierte beide Verfahren und erzielte so Kosteneinsparungen von 26,8 % bei einer Toleranz von ±0,005 mm.

Wichtigste Erkenntnisse

• Die Losgröße bestimmt die Kurve der Materialkosteneinsparungen: Bei mittleren und großen Losgrößen empfiehlt sich Blechbearbeitung; schnelle Rüstzeiten sind bei Losen über 100 Stück möglich. Präzise CNC-Bearbeitung vermeidet zusätzliche Werkzeug- und Formenkosten vollständig.
• Die Materialeffizienz wirkt sich direkt auf die Stückliste aus: Beträgt der Verschleiß beim CNC-Schneiden 68 %, so erhöht die Wahl des Blechabwickelns und -formens die Materialeffizienz auf bis zu 75 % .
• Toleranzen müssen schrittweise definiert werden: Eine Toleranz für höchste Präzision muss nicht für jedes Teil in der Zeichnung festgelegt werden. Eine Toleranz von ±0,005 mm ist nur für zusammenpassende Teile festzulegen; für nicht zusammenpassende Teile ist ISO 2768-m anzuwenden.

Lernen Sie die Ingenieure hinter diesem Leitfaden kennen: Praktische Erfahrungen von LS Manufacturing-Experten

LS Manufacturing ist nach ISO 9001:2015 und AS9100D zertifiziert und wird vom British Standards Institution (BSI) geprüft. Dies bedeutet, dass Ihre Teile denselben strengen Qualitätskontrollen unterliegen, die in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik üblich sind . Unser DFM-Ansatz (Design for Manufacturing) basiert auf den Richtlinien der Society of Manufacturing Engineers (SME) . Gloria, unsere Expertin für Rapid Prototyping mit 15 Jahren Erfahrung in der Präzisionstechnik, hat dieses Dokument in Zusammenarbeit mit unserem leitenden Entwicklungsteam verfasst.

Wir haben über 1.200 automatisierte DFM-Berichte analysiert und festgestellt, dass die CNC-Bearbeitung tiefer Kavitäten eine Materialabtragseffizienz von 68 % ermöglicht. Unser hybrider Ansatz hat die Projektkosten um 26,8 % gesenkt und eine Toleranz von ±0,005 mm bei einer Bearbeitungszeit von 2 Stunden für DFM erreicht.

Die Analyse von fünf primären Kostenfaktoren vor der Angebotsanfrage ermöglicht es Einkaufsmanagern und leitenden Ingenieuren, bereits auf Prototypenebene den besten ROI zu erzielen. Vernetzen Sie sich mit Gloria auf LinkedIn für fundierte und praxisnahe Beratung zur Fertigung.

Wie wirkt sich das Produktionsvolumen auf die Kosten für Blechbearbeitung im Vergleich zur CNC-Bearbeitung aus?

Die Wahl des Verfahrens hängt hauptsächlich vom Produktionsvolumen ab. Die Blechumformung amortisiert die Rüst- und Biegeprogrammierungskosten bei mittleren bis hohen Produktionsvolumina schnell. Die Präzisions-CNC-Bearbeitung hingegen zeichnet sich durch eine lineare Kostenskalierung aufgrund konstanter Bearbeitungszeiten aus. Bei Produktionsmengen von 1–20 Stück entfallen die Werkzeugkosten bei der CNC-Bearbeitung vollständig, wodurch sie die kostengünstigste Wahl für Prototypen in Kleinserien darstellt. Ab einer Produktionsmenge von 100 Einheiten reduziert die Blechumformung die Stückkosten um bis zu 26,8 %.

Fenster mit geringem Volumen begünstigen CNC-Fertigung

Für die Fertigung von 1 bis 20 Teilen benötigt die CNC-Bearbeitung keine Spezialwerkzeuge oder Biegeformen und ist ein Stückkostenverfahren. Bei der Herstellung von Prototypen ist die CNC-Bearbeitung im Vergleich zur Blechbearbeitung preislich günstiger, insbesondere bei komplexen Formen. Unter 10 Stück ist die Produktionsmenge entscheidend für die Kosten , da sich die Amortisation mit der Stückzahl erhöht.

Ein Käufer, der 5 bis 20 Gehäuse bestellt, benötigt keine Abkantwerkzeuge und erhält schneller die ersten Prototypen. Bei kleinen Produktionsmengen ist die CNC-Bearbeitung aufgrund ihrer werkzeuglosen Flexibilität vorteilhaft, während bei größeren Losgrößen über 100 Stück die Blechbearbeitung aufgrund der schnelleren Amortisation der Stückkosten die bessere Wahl ist.

Skalenkipppunkt bei über 100 Einheiten

Bei Stückzahlen über 100 amortisieren sich die Rüstkosten für das Blechbiegen und die Stanzvorrichtung innerhalb des Auftrags. Die kundenspezifische Blechbearbeitung ist aufgrund des minimalen Materialabtrags günstiger als die CNC-Bearbeitung. Die Maschinenstundensätze gleichen sich an, und die Bearbeitungszeit für Bleche sinkt drastisch.

• 1–20 Stück: Werkzeugvermeidung hat Priorität. CNC-Bearbeitung ist für komplexe Formen besser geeignet.
• 21-100 Stück: Der zeitliche Rahmen hängt von der jeweiligen Form und den Toleranzanforderungen ab.
• Ab 100 Stück: Die Werkzeugeinrichtungskosten amortisieren sich vollständig. Die Blechbearbeitungskosten pro Einheit haben sich reduziert.

LS Manufacturing DFM bewertet beide Prozesse vor der Angebotserstellung, sodass Sie die Überschneidungen erkennen können, bevor Werkzeugkosten anfallen.
Maßnahmen

1. Anfrage nach einem Fertigungsangebot für 10 Stück und 100 Stück, um den genauen Schnittpunkt zu ermitteln.
2. CNC-Maschinen sollten nur für komplexe Formen eingesetzt werden; Gehäuse sollten ab einer Stückzahl von 100 an einen Blechteilehersteller ausgeliefert werden.

Datenquelle: LS Manufacturing 2025–2026 automatisierte DFM 3D/2D Zeichnungsanalyseprotokolle (Projekt #MED-2026-089, Stichprobengröße >1.200).

Laden Sie unseren Prozessauswahlleitfaden herunter, um zu erfahren, wie das Produktionsvolumen den Kostenübergang zwischen Blechbearbeitung und CNC-Bearbeitung bestimmt – mit datengestützten Empfehlungen für Stückzahlen von 1–20, 21–100 und über 100.

Warum ist die Materialausnutzung bei der Bewertung der Gemeinkosten für kundenspezifische Blechbearbeitung so wichtig?

Die Materialausnutzung ist entscheidend für die Kostenkalkulation in der Fertigung. Die Blechbearbeitung ist ein semi-additiver Prozess , bei dem 75 % des Materials genutzt werden, während die CNC-Bearbeitung subtraktiv ist und bis zu 68 % des Materials als Abfall erzeugt. Bei Verwendung teurer Werkstoffe wie Aluminium 7075-T651 oder Edelstahl 316L reduziert die kundenspezifische Blechbearbeitung die Rohmaterialkosten erheblich.

Der beim CNC-Verfahren zur Späneentfernung entstehende Materialabfall erhöht die Kosten pro Bauteil. Die Rohmaterialkosten für die Blechgehäusefertigung bleiben unverändert; die Gesamtkosten sind jedoch durch die CNC-Bearbeitung 3,1-mal höher. Eine Nesting-Software für die Blechprototypenfertigung steigert die Effizienz um bis zu 75 % , wodurch 25 % des Restmaterials als Ausschuss wiederverwendet werden können.

Abbildung 1: Blechbearbeitung AL 6061 während der CNC-Bearbeitung mit einer Toleranz von ±0,01 mm.

Welche Merkmale der Konstruktionsgeometrie sprechen eher für eine präzise CNC-Bearbeitung als für die Blechbearbeitung?

Komplexe 3D-Geometrien mit kleinen Innenradien, tiefen Taschen und mehrachsigen Konturen erfordern zwingend eine präzise CNC-Bearbeitung , da Bleche naturgemäß durch die Beschränkung gleichmäßiger Wandstärken und gefalteter, ebener Strukturen limitiert sind. Das Falten extrem komplexer Formen oder solcher mit unterschiedlichen Wandstärken in Bleche führt zum Versagen der Struktur oder zu erhöhtem manuellem Schweißaufwand.

3 Geometriemerkmale, die CNC-Bearbeitung erfordern

1. 3D-Verbundkurven. Komplexe Gehäuse mit nicht abwickelbaren Flächen überschreiten die Biegetoleranz der Abkantpresse. Eine Toleranz von ±0,005 mm bei 5-Achs-Konturen lässt sich durch präzise CNC-Bearbeitung erreichen, was mit der Prototypenfertigung aus Blech nicht möglich ist.
2. Variable Wandstärken. Konische und verdickte Abschnitte lassen sich mit Blech , das nur gleichmäßige Wandstärken ermöglicht, nicht realisieren. CNC-gefräste Teile bringen das Werkstück auf die gewünschte Wandstärke, während die Fertigung von kundenspezifischen Blechprototypen durch die vorhandene Wandstärke des Ausgangsmaterials begrenzt ist.
3. Sehr tiefe Taschen/Bohrungen. Tiefe Bohrungen/Taschen mit einem L/D-Verhältnis von 4 oder mehr erschweren das Verschachteln für das Schweißen. CNC-Bohren ermöglicht es, in einer einzigen Bearbeitungsaufspannung bis zu 12-mal tiefer als der Durchmesser zu bohren – nahtlos. Die Herstellung ähnlicher Teile in der Prototypenfertigung aus Blech erfordert zahlreiche Schweißvorgänge.

Checkliste für fertigungsgerechtes Design

• Toleranzbereiche für die Teilegeometrie: CNC-Modelle mit Toleranzbereichen von ±0,005 mm und Blechteile mit Toleranzbereichen von ±0,25 mm freigeben (gemäß ISO 2768-m).
• Konstruktion mit Fokus auf Herstellbarkeit durch Aufteilung von Teilen unterschiedlicher Dicke in CNC-Einsätze und Formteile.
• Die Fertigung von Gehäusen aus Blech sollte nur für Gehäuse mit geraden Wänden und rechtwinkligen Biegungen verwendet werden.

Datenquelle: Zeiss CMM-Kalibrierungsbericht (Messgenauigkeit 0,0009 mm, MPEE-Anzeigefehler).

Wie verändern Toleranzanforderungen die Kostenprofile von Blechbearbeitung im Vergleich zur CNC-Bearbeitung?

Toleranzanforderungen führen zu einem exponentiellen Kostenanstieg. CNC-Bearbeitung ermöglicht Toleranzgenauigkeiten von bis zu ±0,005 mm, während herkömmliches Blech aufgrund der Rückfederung (der elastischen Erholung des Metalls nach dem Biegen) auf ±0,01 mm bis ±0,02 mm begrenzt ist. Zu hohe Toleranzen bei unkritischen Blechabmessungen verursachen unnötige Prüf- und Ausschusskosten.

Präzisionsstufen und Geräteauswahl

1. Passgenauigkeit (Toleranz ±0,005 mm): Erfordert 5-Achs-CNC-Bearbeitung ; eine Koordinatenmessmaschine (KMM, Messgenauigkeit 0,0009 mm) gemäß ASME Y14.5-2018 hilft, Probleme bei der Montage vor Ort zu vermeiden. Ein Kostenvergleich zwischen Blechbearbeitung und CNC-Bearbeitung zeigt, dass die CNC-Bearbeitung unumgänglich ist.
2. Peripheriestruktur (Toleranz von ±0,01 mm–±0,02 mm): Verwenden Sie beim Blechbiegen die Standard-Abkantpresse gemäß ISO 2768-m ohne zusätzliche Einrichtungsschritte.
3. Andere nicht kritische Maße: Es gelten die Toleranznormen nach ISO 2768-m; eine separate Definition ist nicht erforderlich, um eine Anhäufung von Inspektionszeiten zu vermeiden.

Ein Kunde, der für alle Biegungen Toleranzen von ±0,005 mm festlegt, zahlt zusätzliche Kosten für die CNC-Bearbeitungsprüfung von Teilen, die lediglich eine strukturelle Passung erfordern. Kurz gesagt: Legen Sie die Toleranz für die Funktionalität fest und sichern Sie sich sofort den Rabatt.

Kosteneinsparungstoleranzstrategie

Die Bearbeitungsgenauigkeit von ±0,002 mm gilt nur für koaxiale Bohrungen und Dichtflächen. Die Toleranz der Gehäuseabmessungen wird für 90 % der Merkmale durch die Toleranzklassen IT12–IT14 der ISO 286-1:2010 bestimmt. Zeichnungen für die Blechfertigung in Kleinserien nach ISO 2768-m reduzieren den Aufwand für die Bezugspunktprüfung und die damit verbundenen Inspektionskosten.

• Toleranzen von ±0,005 mm sollten ausschließlich für Dichtflächen und eingepresste Lagersitze verwendet werden.
• Bei nicht zusammenpassenden Biegungen ist die Toleranzreihenfolge nach ISO 2768-m anzuwenden; die Anzahl der Toleranzanforderungen ist um 40–60 % zu reduzieren.
• Sie erhalten parallel Kostenvoranschläge für CNC- und Blechbearbeitung ; wählen Sie den Kostenvoranschlag mit dem Genauigkeitsbereich, der das Bauteil umfasst.

Datenquelle: ISO 2768-m & ISO 286 Allgemeine Toleranzsysteme für nicht spezifizierte Maße und Passungsklassen.

Fordern Sie einen direkten Kostenvergleich für Ihr Bauteil an – Sie erhalten eine detaillierte Aufschlüsselung der Kosten für Biegen, Hardware-Einbau und Oberflächenbearbeitung sowohl für Blechbearbeitung als auch für CNC-Bearbeitung.

Abbildung 2: Techniker formen einen Rahmen aus 304er Blech, während CNC-Maschinen das Teil ±0,02 mm bearbeiten.

Wie wirken sich Rüstvorgänge und Nachbearbeitungsschritte auf die Angebote von Herstellern kundenspezifischer Blechteile aus?

Die Folgebearbeitungen bestimmen das Gesamtbudget. Die kundenspezifische Blechbearbeitung basiert auf Serienprozessen wie Abkanten, Einsetzen von Befestigungselementen und MIG/WIG-Schweißen. Die CNC-Bearbeitung ermöglicht die Integration von Merkmalen in einer einzigen Vorrichtung. Das Einsetzen von kostengünstigen Standard-PEM-Befestigungselementen gemäß ASME B1.1 kann wirtschaftlicher sein als das Fräsen komplexer Gewindebohrungen.

1. Identifizieren Sie die sequenziellen Prozesse in Angeboten für Blechbearbeitung

Ein Angebot für Blechbearbeitung wird nach Zuschnitt, Biegen und Oberflächenbehandlung als separate Positionen kalkuliert. Die Oberflächenveredelung inklusive Pulverbeschichtung wird zusätzlich zu den Kosten für Zuschnitt, Biegen und Oberflächenbehandlung mit ca. 15 $/m² separat berechnet. Die Mehrkosten für die Fertigung kundenspezifischer Blechteile unterscheiden sich von den Mehrkosten für die CNC-Bearbeitung.

2. Vergleich der Kosten für Abkantbiegen und Hardware-Einbau

Die Kosten für das Biegen mit einer Abkantpresse liegen je nach Länge und Komplexität zwischen 0,50 und 3 US-Dollar pro Biegung. CNC-Maschinen fertigen die meisten Teile mit einer einzigen Vorrichtung.

• Biegen: 0,50–3,00 $ pro Biegung
• Hardware-Einsatz: 0,10–0,50 $ pro Befestigungselement
• Schweißen: 0,50–2,00 $ pro Schweißpunkt

Das normale Abkantverfahren erfüllt die Anforderungen der ISO 2768-m , wodurch der vergleichsweise teure CNC-Einsatz entfällt. Schweiß- und Schleifarbeiten erhöhen die Materialkosten und somit den Angebotspreis.

3. Kostenbewertung komplexer Gewindebohrungen

Die CNC-Maschine fertigt die Gewindebohrungen an. Aufgrund der Tiefe der Sacklöcher verlängert sich die Zykluszeit. Weitere Bearbeitungsschritte sind beispielsweise erforderlich. Schweißen oder Schleifen, wodurch versteckte Kosten im Angebot entstehen.

Die Norm ASME B1.1-2024 beschreibt die Gewindeformen und Passungsklassen (1A/1B bis 3A/3B) sowie die Gewindeformen UN/UNR/UNJ. PEM-Verbindungselemente nach ASME B1.1 eignen sich für dünne Werkstoffe, in denen keine Gewindebohrungen möglich sind.

4. Fordern Sie detaillierte Angebote für einen genauen Vergleich an.

Ein Angebot für die Blechmontage sollte Biegen, Einsetzen der Beschläge und Oberflächenbearbeitung als separate Arbeitsschritte enthalten. Oberflächenbearbeitung und Schweißen sollten als letzte notwendige Schritte für die Funktionalität bewertet werden.

Welche Maßnahmen verkürzen die Bearbeitungszeit für Angebotsanfragen zur CNC-Bearbeitung?

Die DFM-Prüfung verkürzt die Angebotserstellungszeit. Nicht erreichbare Werkzeuggeometrien erfordern manuelle Anpassungen und verlängern den Angebotsprozess. Standardradien und gut gestaltete 3D-CAD-STEP-Dateien ermöglichen die Automatisierung und eine vollständige Kostenkalkulation innerhalb von 2 Stunden . Gute Zeichnungen machen Nachbearbeitungen überflüssig und helfen Ihnen, die Markteinführungszeit um 35,7 % zu reduzieren.

3 Standardisierungsschritte, die die Angebotserstellung beschleunigen

1. Die Verwendung scharfer Innenkanten ist zu vermeiden. Unerreichbare Werkzeuggeometrien erfordern manuelle Arbeitsschritte. Ein Innenkantenradius von mindestens dem Werkzeugdurchmesser gewährleistet, dass bei 3-Achs-Bearbeitungswegen keine Hindernisse auftreten. Dieselben Standardisierungsprinzipien gelten für Angebotszeichnungen zur CNC-Bearbeitung .
2. Standardisierte Verrundungsradien. Ein einheitlicher Radius von R2 mm oder R3 mm bei allen Verrundungen ermöglicht die Erstellung von Werkzeugwegen für die Serienfertigung mithilfe des CAM-Systems. Uneinheitliche Verrundungen erfordern einen Werkzeugwechsel und eine Anpassung der Verschachtelung während des Abnahmeprozesses.
3. Fügen Sie eine 2D-PDF-Datei mit Maßen und Toleranzen bei. Eine PDF-Ebene, die Maße mit einer Toleranz von ±0,005 mm und Gewindegrößen ( ASME B1.1-2024 ) hervorhebt, ist eine hervorragende Möglichkeit, dem Kostenvoranschlagenden die Toleranzanforderungen zu verdeutlichen, ohne dass das CAD-Modell analysiert werden muss.

Ein Käufer erhält nach nur einer Bearbeitung der Zeichnungen ein verbindliches Preisangebot, sofern diese den folgenden drei Prinzipien entsprechen. Eine saubere CAD-Dateneingabe ermöglicht die Preisermittlung innerhalb von Stunden, nicht Tagen.

DFM-Checkliste für schnellere Angebotserstellung

• Senden Sie native CAD-Zeichnungen oder STEP-CAD-Zeichnungen zusammen mit einer bemaßten 2D-PDF-Datei. Senden Sie keine unaufgeforderten Renderings.
• Wenden Sie die DFM-Optimierung an, indem Sie Hinterschnitte beseitigen und die Lochachsen in eine Zugrichtung ausrichten.
• Ziel ist die Reduzierung der Lieferzeit durch Anwendung von Standardtoleranzen gemäß ISO 2768-m . ±0,005 mm sind nur für Dichtungsschnittstellen anzuwenden.
• Um Missverständnisse zu vermeiden, sollten Stanzteile aus Blech in Form- und Abwicklungsteile getrennt im 2D-PDF vorliegen.

Datenquelle: LS Manufacturing automatisiertes DFM 3D/2D Zeichnungsanalysesystem (Verarbeitungszeit ≤2 Stunden).

Abbildung 3: Eine Abkantpresse biegt ein Blech aus AL 6061, während eine CNC-Maschine das Laufrad mit einer Oberflächenrauheit von Ra 0,8 μm schneidet.

Warum sollte man vor einer Investition in Werkzeuge einen Vergleich der Fertigungsverfahren in Betracht ziehen?

Ein spezialisierter Vergleichsservice für Fertigungsprozesse ermöglicht es, kosteneffiziente Hybridlösungen zu finden, bevor in Produktionsanlagen investiert wird. Gehäuse aus lasergeschnittenem Blech sorgen in Verbindung mit CNC-gefrästen Montageblöcken für die nötige Stabilität.

Wenn die Vollblechbearbeitung oder die Voll-CNC-Bearbeitung nicht ausreicht

Mit einem Vollblechverfahren lassen sich keine koaxialen Bohrungen herstellen. Beim CNC-Verfahren entstehen 68 % Ausschuss in Form von Spänen. Ein hybrides Fertigungsverfahren teilt das Bauteil in zwei Unterbaugruppen. Die Blechkonstruktion bildet die Außenhaut; der CNC-Einsatz nimmt Lager und Dichtung auf.

Hinweise zur physikalischen Ausrichtung für Hybrid-Builds

Die Bezugspunkte sollten sich auf ein gemeinsames Koordinatensystem beider Baugruppen beziehen. PEM-Befestigungselemente gemäß ASME B1.1-2024 werden in Bleche mit einer Dicke von nur 0,9 mm eingeschraubt. CNC-gefräste Aufnahmen nehmen eingepresste Lager mit einer Genauigkeit von ±0,005 mm auf.

Ein Vergleichsdienst für Fertigungsverfahren erkennt die Hybridaufteilung, bevor die Werkzeuge im Prototypenbau festgelegt werden, und validiert die Hybridschnittstelle unter Last, wodurch eine Werkzeuginvestition von 40.000 US-Dollar in den falschen Prozessweg verhindert wird.

• Legen Sie einen einzigen Bezugspunkt für die Blechchassis-Fertigung fest. Übertragen Sie diesen Bezugspunkt auf die CNC-Einsatzkonstruktion.
• Führen Sie weiterhin Prototypen durch, um die Schnittstelle unter Last zu testen, bevor die Produktionswerkzeuge zum Einsatz kommen.

Wie kann die DFM-Analyse die Blechfertigungskosten bei komplexen Gehäusen optimieren?

Eine frühzeitige DFM-Analyse optimiert die Blechbearbeitungskosten . Weniger Biegungen senken die Rüstkosten. Die Ausrichtung des Loch-Biege-Abstands minimiert Verformungen. Die Standardisierung des Werkzeugradius im gesamten Montageprozess spart Werkzeugwechsel. Durch die Standardisierung des Biegeradius und den damit verbundenen Wegfall von Werkzeugwechseln verkürzt sich die Produktionszykluszeit um bis zu 35,7 % .

DFM-Hebel zur Senkung der Gehäusekosten

1. Minimieren Sie die Anzahl der Biegungen. Jede Biegung an der Abkantpresse verursacht Einrichtungs- und Bearbeitungskosten von 0,50 bis 3 US-Dollar . Durch das Zusammenführen zweier Biegungen entlang derselben Linie zu einem geformten Flansch entfällt ein Biegevorgang.
2. Der Abstand zwischen Bohrung und Biegung sollte mindestens dem 2,5-Fachen der Materialstärke entsprechen. Eine 2 mm große Bohrung in 1,5 mm dickem Material erfordert einen Abstand von 3,75 mm zur Biegelinie. Bei engerem Abstand verformen sich Bohrungen aufgrund der Verschiebung der neutralen Achse.
3. Standardisieren Sie die Biegeradien. Für alle Biegungen wird ein einziger Stempel mit einem Radius von 2 mm oder 3 mm verwendet, wodurch Werkzeugwechsel während der Fertigung entfallen. Unterschiedliche Biegeradien erfordern bei jedem Umrüstvorgang einen Werkzeugwechsel von 8–12 Minuten. Ein Blechumformbetrieb kann erheblich von der Standardisierung der Biegeradien für verschiedene Teilefamilien profitieren.
4. Die DFM-Analyse berücksichtigt diese drei Punkte, bevor das Schnittmuster für die Produktion freigegeben wird. Ein Käufer, der die Anforderungen an Bohrungen und Radien genau kennt, kann Verzögerungen durch Änderungsaufträge vermeiden. Kurz gesagt: Weniger Biegungen und kleinere Radien bedeuten kürzere Pressvorgänge und geringere Stückkosten.

Checkliste für die Gehäuseherstellung

• Zeichnungen mit Hinweisen zur Gehäuseherstellung , einschließlich: Biegefolge, Bezugskante, Oberflächenschutz gemäß ISO 7599 .
• Implementieren Sie den Standardradius für die Blechgehäusefertigung ( R 2 mm ) für alle Flansche, ohne Werkzeugwechselschleifen.
• Kosmetische versus strukturelle Biegungen in der Stückliste : Kosmetische Biegungen haben eine größere Toleranz hinsichtlich der Radien.

Datenquelle: LS Manufacturing Blechbiege-DFM-Regelwerk (integriert in die Oberflächenschutznorm ISO 7599).

Abbildung 4: Eine Stanzpresse formt eine 316L-Blechplatte, während eine CNC-Fräse das Gehäuse um 26,8 % günstiger herstellt.

LS Manufacturing – Kundenspezifische Blech- und CNC-Hybridfertigung für Gehäuse medizinischer Geräte: 26,8 % Kostenreduzierung

Die Hybridkonstruktion aus Blechaußenrahmen und CNC-Einsätzen löste eine Terminüberschreitung beim Gehäuse für den Gensequenzer. Eine DFM-Analyse von LS Manufacturing führte dazu, dass die 5-Achs-Vollfräsbearbeitung von Aluminium 7075-T651 ersetzt wurde. Dadurch konnte der Materialabtrag von 68 % auf ein Minimum reduziert werden.

Herausforderung für den Kunden

Der Beschaffungsleiter für Medizinprodukte in Nordamerika plante das vollständige 5-Achs-Fräsen einer Schutzkammer für einen Gensequenzer aus Aluminium 7075-T651. Stattdessen hätte die Konstruktion von der Hybridarchitektur für medizinische Blechgehäuse profitieren können.

Der Materialabtrag pro Stück betrug 68 % . Die Chargenstörungsrate lag konstant bei 14,5 % . Die Lieferzeit verlängerte sich auf 21 Tage . Das Budget wurde überschritten.

LS Fertigungslösung

Die Ingenieure führten eine umfassende DFM-Analyse durch. Sie empfahlen eine hybride CNC-Bearbeitung des Blechs . Eine geformte Hülle wies tragende Wände auf. CNC-Einsätze bearbeiteten die kritischen Passungselemente. Probebearbeitungen ergaben einen Versatz von ±0,03 mm an den CNC-Aufsätzen aufgrund von Biegespannungsrelaxation. Durch Spannungsarmglühen und die Anpassung der Spannvorrichtung konnte das Problem behoben werden.

Ergebnisse und Wert

Die Stückkosten sanken um 26,8 % . Montagefehler reduzierten sich von 14,5 % auf 1,2 %. Die Lieferzeit verkürzte sich von 21 auf 13,5 Tage – eine Reduzierung um 35,7 %. Die Montage wurde erfolgreich einer Hartanodisierung nach MIL-A-8625 Typ III mit 50 µm unterzogen. Der Salzsprühtest über 1.000 Stunden wurde erfolgreich abgeschlossen. Die Anforderungen der ISO 13485 für das Medizinprodukt wurden erfüllt.

Durch die hybride Aufteilung von Schale und Einsatz wird aus einem zu 68 % verschnittenen massiven Bearbeitungsteil ein wesentlich berechenbareres und weniger risikoreiches Bauteil.

Maßnahmen

• Bitten Sie um eine DFM-Bewertung, bevor Sie sich für die Werkzeugausstattung entscheiden, wenn die Wände eine geformte Hülle mit CNC-Einfügung des Designs zulassen.
• Für die Salzsprühnebelprüfung mit einer Dauer von 1.000 Stunden ist eine Hartanodisierung nach MIL-A-8625 Typ III mit einer Schichtdicke von 50 μm erforderlich.

Datenquelle: Fallprotokoll der Medizinprodukteherstellung von LS Manufacturing (Projekt #MED-2026-089, Stichprobengröße >1.200).

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Häufig gestellte Fragen

1. Wie groß ist der typische Genauigkeitsunterschied zwischen Blechbearbeitung und CNC-Bearbeitung?

Die CNC-Bearbeitung ermöglicht Toleranzen von ±0,005 mm bis ±0,002 mm für massive Blockteile, während die Blechbearbeitung Toleranzen von ±0,01 mm bis ±0,02 mm für Biegerückfederung und Materialdickenabweichungen einhält. LS Manufacturing setzt in beiden Verfahren eine Zeiss-Koordinatenmessmaschine (KMM) zur Überprüfung der Toleranzen ein.

2. Welches Verfahren ist für die Prototypenentwicklung unter 10 Einheiten kostengünstiger?

Die CNC-Bearbeitung ist die wirtschaftlichere Wahl für die Fertigung von Prototypen in sehr geringen Stückzahlen (bis zu 10 Stück) mit komplexer Geometrie, da sie die Kosten für die Konstruktion der Blechbiegesequenz, die Einrichtung der Abkantpresse und die Entwicklung der Abwicklungen überflüssig macht. LS Manufacturing erstellt Ihnen innerhalb von zwei Stunden ein Angebot für beide Verfahren.

3. Wie beeinflusst die Materialwahl die Kosten der Blechbearbeitung im Vergleich zum CNC-Fräsen?

Durch die Reduzierung des Materialvolumens von massiven Blöcken ist die CNC-Bearbeitung für teure Werkstoffe wie AL 7075-T651 (im Blockverfahren) weniger wirtschaftlich . Die Blechbearbeitung hingegen arbeitet mit flachen, dünnen Platten ohne Materialverlust, was zu Einsparungen bei den Rohmaterialkosten führt. LS Manufacturing optimiert die Teilelayouts, um bei Blechaufträgen eine Materialeffizienz von 75 % zu erreichen.

4. Können Blechteile Gewindebohrungen wie CNC-gefräste Bauteile aufweisen?

Ja, Blechbauteile verfügen über eingepresste PEM-Selbstklemmbolzen oder extrudierte Bohrungen gemäß ASME B1.1 , während in massiven CNC-Blöcken tiefe Gewindebohrungen erforderlich sind. LS Manufacturing bietet automatisierte Bestückung, um eine gleichmäßige Auszugsfestigkeit und Genauigkeit zu gewährleisten.

5. Ist eine Oberflächenveredelung wie die Anodisierung nach MIL-A-8625 für beide Verfahren anwendbar?

Ja, sowohl Aluminiumbleche als auch CNC-gefräste Teile sind mit der Hartanodisierung nach MIL-A-8625 Typ III kompatibel. Diese zeichnet sich durch eine Schichtdicke von 50 µm und eine hohe Korrosions- und Verschleißbeständigkeit aus. LS Manufacturing gewährleistet die Validierung der Oberflächen, die 1.000 Stunden lang Salzsprühnebeltests standhalten – und zwar für beide Verfahren.

6. Wie verhindert LS Manufacturing das Verziehen von Blechen beim Schweißen?

LS Manufacturing verwendet spezielle Schweißvorrichtungen mit Kupfer-Stützleisten und WIG- oder Laserschweißanlagen, um Verformungen durch Wärmeeinwirkung bei Flachplatten zu vermeiden. Die Qualitätskontrolle von LS Manufacturing erfolgt gemäß ISO 2768-m hinsichtlich der Maßhaltigkeit aller Schweißbaugruppen.

7. Warum führt eine hohe Bauteilkomplexität zu so drastischen Verlängerungen der CNC-Bearbeitungszykluszeiten?

Komplexe Bauteile führen bei der CNC-Bearbeitung aufgrund mehrachsiger Werkzeugwege , tiefer Taschenbearbeitung und häufigerer Werkzeugwechsel zu längeren Zykluszeiten, was den Zeitaufwand pro Bauteil linear erhöht. LS Manufacturing DFM optimiert Innenradien und minimiert Kavitätentiefen für schnelleres Fräsen.

8. Welche Zeichnungsdateien werden benötigt, um von LS Manufacturing ein Sofortangebot zu erhalten?

Senden Sie uns bitte eine 3D-STEP- oder IGES-Datei zur Geometrieprüfung sowie eine 2D-PDF-Datei mit engen Toleranzen von ±0,005 mm und Angaben zur Oberflächenbeschaffenheit. LS Manufacturing erstellt Ihnen innerhalb von 2 Stunden ein DFM-Feedback mit Kostenvoranschlag und voraussichtlicher Zykluszeit.

Zusammenfassung

Ob Blechumformung oder CNC-Bearbeitung das bessere Verfahren ist, hängt von der Stückzahl, Geometrie und den Toleranzen Ihrer Teile ab. Eine reine Bearbeitung ohne Berücksichtigung dieser Faktoren würde unnötiges Gewicht verursachen. Mit der DFM-Analyse von LS Manufacturing erzielen Sie durch Hybridverfahren Kosteneinsparungen, schnelle Lieferzeiten und die Einhaltung der strengen Normen ISO 9001:2015 und AS9100D.

Knappes Budget oder Liefertermin? Klicken Sie einfach unten auf „Angebot anfordern“ und laden Sie Ihre 3D-/2D-CAD-Dateien hoch. Die Ingenieure von LS Manufacturing führen eine DFM-Analyse durch und erstellen Ihnen innerhalb von 2 Stunden ein präzises Angebot . Wir zeigen Ihnen, wie Sie Ihren Fertigungsprozess optimieren können!

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LS-Fertigungsteam

LS Manufacturing ist ein branchenführendes Unternehmen mit Fokus auf kundenspezifische Fertigungslösungen. Wir verfügen über mehr als 15 Jahre Erfahrung und haben über 5.000 Kunden betreut. Unser Schwerpunkt liegt auf hochpräziser CNC-Bearbeitung , Blechbearbeitung, 3D-Druck , Spritzguss , Metallstanzen und weiteren Komplettlösungen für die Fertigung.
Unser Werk ist mit über 100 hochmodernen 5-Achs-Bearbeitungszentren ausgestattet und nach ISO 9001:2015 zertifiziert. Wir bieten unseren Kunden in über 150 Ländern weltweit schnelle, effiziente und qualitativ hochwertige Fertigungslösungen. Ob Kleinserien oder kundenspezifische Großprojekte – wir erfüllen Ihre Anforderungen mit schnellster Lieferzeit innerhalb von 24 Stunden. Entscheiden Sie sich für LS Manufacturing. Das steht für Effizienz, Qualität und Professionalität.
Weitere Informationen finden Sie auf unserer Website: www.lsrpf.com