Aufgrund seiner hervorragenden Zerspanbarkeit, Wärmeleitfähigkeit, elektrischen Leitfähigkeit und guten mechanischen Bearbeitbarkeit hat sich Messing zu einem der am häufigsten verwendeten Nichteisenmetalle in der CNC-Präzisionsfertigung entwickelt. In Branchen wie dem Präzisionsmaschinenbau, der Elektronik und Elektrotechnik, der Sanitärtechnik sowie der Automatisierungstechnik kommen Messingteile in vielfältigen Produkten zum Einsatz – von Strukturbauteilen, leitfähigen Elementen und Ventilen bis hin zu Steckverbindern und Gehäusen. Dies unterstreicht die Vorteile des Materials: hohe Festigkeit, Duktilität, Korrosionsbeständigkeit und leichte Bearbeitbarkeit. Die CNC-Fertigung bietet dabei entscheidende Vorzüge – darunter hohe Präzision, außergewöhnliche Wiederholgenauigkeit und die Möglichkeit, komplexe Geometrien zu bearbeiten –, wodurch vollautomatisierte Produktionsabläufe für Messingteile vom Schruppen bis zur Endbearbeitung realisiert werden können.
Hervorragende Bearbeitbarkeit: Messing weist einen geringen Schnittwiderstand auf, bildet leicht brechende Späne und neigt kaum zum Anhaften am Werkzeug. Es ermöglicht die Hochgeschwindigkeitsbearbeitung, was zu hoher Fertigungseffizienz und minimalem Werkzeugverschleiß führt – und es somit ideal für die hochvolumige CNC-Präzisionsbearbeitung macht.
Außergewöhnliche Präzision und Oberflächenqualität: Nach der Bearbeitung weist das Material eine hohe Maßhaltigkeit, eine hervorragende Oberflächengüte sowie minimale thermische Verformung auf und erfüllt damit mühelos die Montage- und Ästhetikanforderungen an Präzisionsbauteile.
Hervorragende Gesamtleistung:Messing zeichnet sich durch eine hervorragende elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie eine hohe Korrosionsbeständigkeit aus. Dank einer ausgewogenen Kombination aus Festigkeit und Duktilität ist es vielseitig einsetzbar – unter anderem in der Elektronik, der Sanitärbranche, dem Maschinenbau und der allgemeinen Metallwarenfertigung.
Hohe Kosteneffizienz bei der Massenproduktion: Dank einer stabilen Lieferkette und moderater Preise bietet Messing – in Kombination mit effizienten Bearbeitungsverfahren – erhebliche Kostenvorteile bei gleichzeitiger Gewährleistung kompromissloser Qualität.
Merkmale: Automatenmessing ist die weltweit am häufigsten für die CNC-Bearbeitung eingesetzte Messinglegierung. Zu seinen herausragenden Eigenschaften zählen eine hervorragende Zerspanbarkeit, eine stabile Spanbildung und ein minimaler Werkzeugverschleiß; dies ermöglicht Hochgeschwindigkeitsverfahren beim Drehen, Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden bei gleichzeitig hoher Oberflächengüte und gut beherrschbarer Maßhaltigkeit. Darüber hinaus zeichnet es sich durch ausgezeichnete Festigkeit sowie Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit aus und bietet ein hervorragendes Gesamtpreis-Leistungs-Verhältnis.
Anwendungen: Hochpräzise und hocheffiziente CNC-gefertigte Teile, darunter Präzisionssteckverbinder für die Elektronik, Hydraulik- und Pneumatikanschlüsse, Ventileinsätze, Uhrenkomponenten, Miniaturwellen, Befestigungselemente, Zahnräder, Buchsen und Kleinteile für Instrumente.
Merkmale: Diese Legierung zeichnet sich durch ein ausgewogenes Kupfer-Zink-Verhältnis sowie stabile mechanische Eigenschaften aus und weist eine höhere Festigkeit auf als C36000. Sie bietet moderate Kosten, eine hervorragende Zerspanbarkeit sowie ausgezeichnete Eigenschaften bei der Kalt- und Warmumformung. Obwohl die Zerspanungsleistung etwas unter der von Automatenmessing liegt, erfüllt sie die Anforderungen der gängigen CNC-Bearbeitung problemlos. Zudem zeichnet sich der Werkstoff durch eine beständige Korrosionsfestigkeit aus und bewährt sich zuverlässig in atmosphärischen Umgebungen sowie in Süßwasser, wodurch er sich hervorragend für die Fertigung mäßig beanspruchter Bauteile eignet.
Anwendungen: Allgemeine Bauteile, die eine spezifische Festigkeit und Steifigkeit erfordern – wie etwa Sanitärventile, Rohrformstücke, Flansche, Heizkörperbaugruppen, Maschinenunterbauten, dekorative Beschläge, Schlösser und tragende Halterungen.
Merkmale: Dieses Material zeichnet sich vor allem durch seine außergewöhnliche Verformbarkeit, Duktilität und Tiefziehfähigkeit aus; es verfügt über ein gleichmäßiges Gefüge sowie eine ästhetisch ansprechende Optik und eignet sich daher hervorragend für Umformverfahren wie Stanzen, Biegen und Tiefziehen. Dank seiner ausgezeichneten Maßhaltigkeit und erstklassigen Oberflächenbeschaffenheit ist dieser Werkstoff ideal für die Fertigung von Sichtteilen und dünnwandigen Bauteilen geeignet.
Anwendungen: Bauteile, die hohe Anforderungen an Umformbarkeit und Oberflächengüte stellen – wie etwa dünnwandige Präzisionshülsen, Elektronikgehäuse, Abschirmteile, elastische Elemente, Gehäuseteile für Instrumente, Zierteile, Schmuckkomponenten sowie extrem dünnwandige Strukturbauteile.
Merkmale: Diese Legierung ist ein typisches seewasserbeständiges Messing auf Kupfer-Zink-Basis mit Zinnzusatz, der die Beständigkeit gegen Entzinkung, Seewasserkorrosion und Salzsprühnebel erheblich verbessert; daher ist sie auch als „Naval Brass“ (Marine-Messing) bekannt. Der Werkstoff zeichnet sich durch hohe Festigkeit, hervorragende Verschleißfestigkeit und ausgezeichnete Zerspanbarkeit aus und eignet sich somit für den langfristigen Einsatz unter rauen Bedingungen, etwa im maritimen Umfeld, bei hoher Luftfeuchtigkeit oder in salzhaltiger Atmosphäre.
Anwendungen: Präzisionsbauteile für den Schiffbau und hochkorrosive Umgebungen – darunter Ausrüstung für Schiffe, Meerwasserleitungen, Ventile für den Marinebereich, Pumpengehäuse, Propellerzubehör, Offshore-Betriebsausrüstung sowie korrosionsbeständige Armaturen.
Merkmale: Bleifreies, umweltfreundliches Messing zeichnet sich vor allem durch seine bleifreie Zusammensetzung, Umweltverträglichkeit und Sicherheit aus. Durch den Ersatz von Blei durch Elemente wie Wismut bleiben die Zerspanungseigenschaften vergleichbar mit denen von C36000, während gleichzeitig Umweltstandards wie RoHS und REACH eingehalten werden. Da es ungiftig und unbedenklich ist, eignet es sich für Anwendungen mit Kontakt zu Trinkwasser, Lebensmitteln und medizinischen Geräten.
Anwendungen: Armaturen für Trinkwassersysteme, Sanitärprodukte, Komponenten für Lebensmittelmaschinen, Medizinprodukte, Produkte für Kinder, Strukturbauteile für Elektronik und Haushaltsgeräte sowie CNC-Präzisionsteile – einschließlich solcher, die in Märkte mit strengen Umweltauflagen wie Europa und Amerika exportiert werden.
Der CNC-Bearbeitungsprozess, der sich vornehmlich auf die Automatenmessing-Legierungen C37710 und C36000 konzentriert, umfasst vier Kernphasen – Werkzeugauswahl, Schnittparameter, Kühlung und Schmierung sowie Prozessablauf – und wird durch detaillierte Parametertabellen ergänzt.
Werkzeugauswahl und Parameteroptimierung:
Messing weist eine gute Verformbarkeit sowie eine Neigung zum Anhaften an Schneidwerkzeugen auf; daher sind Schärfe, eine effiziente Spanabfuhr und Verschleißfestigkeit die wichtigsten Anforderungen an die Werkzeuge. Die für die jeweiligen Bearbeitungsschritte spezifischen Werkzeuge und Parameter sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:
| Prozess | Typ | Material | Parameter |
| Drehen | Drehwerkzeuge für die Außenbearbeitung | Hartmetall (TiN/TiCN-Beschichtung) | Spitzenwinkel: 15°–25°; Freiwinkel: 8°–12°; scharfe Schneide |
| Fräsen | 3-schneidiger Schaftfräser | Ultrafeinkörniges Hartmetall | Gewindesteigung: 35°–45° — Geeignet für die Bearbeitung von Nichteisenmetallen |
| Bohren | Bohrer mit Innenkühlung | Hartmetall | Die interne Kühlmittelkanalstruktur sorgt für einen reibungslosen Spanabtransport. |
| Gewindeschneiden | Extrusions-/Spiralnut-Gewindebohrer | Hartmetall / HSS-E | Geeignet für Messing: Beständig gegen Anhaftungen und Oberflächenrauheit |
Einstellungen der Schnittparameter:
Messing eignet sich hervorragend für eine Bearbeitungsweise mit hoher Spindeldrehzahl und mittlerem bis hohem Vorschub; beim Schruppen steht die Effizienz im Vordergrund, beim Schlichten hingegen die Präzision. Die unten aufgeführten Parameter beziehen sich auf die Legierung C37710; für C28000 und C26800 sollte die Schnittgeschwindigkeit um 15 % bis 25 % reduziert werden, während sie bei C69300 – unter gleichzeitiger Verringerung des Vorschubs – um weitere 10 % bis 20 % gesenkt werden sollte, um Werkzeuganhaftungen und Oberflächenausrisse zu vermeiden.
| Prozess | Schnittgeschwindigkeit (m/min) | Vorschubgeschwindigkeit | Schnitttiefe (mm) |
| Grobdrehung | 100~180 | 0,10–0,20 mm/Umdrehung | 1.0~3.0 |
| Drehen abschließen | 150~220 | 0,05–0,10 mm/Umdrehung | 0.1~0.5 |
| Vorfräsen | 75~120 | 0,06–0,12 mm/fz | 0.5~1.5 |
| Schlichtfräsen | 90~150 | 0,03–0,08 mm/fz | 0.1~0.3 |
Anforderungen an Kühlung und Schmierung:
Kühlung und Schmierung sind bei Schlichtoperationen von entscheidender Bedeutung; während das Schruppen zur Kostenoptimierung im Trockenschnitt erfolgen kann, erfordern das Schlichten sowie die Bearbeitung tiefer Bohrungen und Kavitäten eine Flutkühlung. Für tiefe Kavitäten wird eine Hochdruck-Innenkühlung empfohlen. Die spezifischen Strategien für die jeweiligen Bearbeitungsschritte sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
| Bearbeitungsstufe | Kühlverfahren | Konzentration der Schneidflüssigkeit |
| Grobbearbeitung | Trockenschnitt / Konventionelle Außenkühlung | — |
| Endbearbeitung / Tieflochbohren / Bearbeitung von Formnestern | Externe Kühlung + interne Hochdruckkühlung | 5%–8% Emulsion / Halbsynthetische Schneidflüssigkeit |
Prozesssteuerung:
Bei der Bearbeitung von Messing wird das Prinzip „Schruppen – Schlichten (Vor- und Fertigbearbeitung)“ angewandt. Dabei sind die gezielte Steuerung der Bearbeitungszugaben und der Aufspannung sowie die rechtzeitige Überprüfung des Werkzeugverschleißes entscheidend, um eine gleichbleibende Qualität der Werkstücke zu gewährleisten. Die spezifischen Anforderungen sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt:
| Bearbeitungsstufe | Bearbeitungszugabe | Wichtige Kontrollpunkte |
| Grobbearbeitung | 0,3–0,6 mm | Effiziente Materialabtragung; baut innere Spannungen ab. |
| Vorbearbeitung | 0,1–0,25 mm | Uniformzulage; Formkorrektur |
| Endbearbeitung | Endmaße | Garantierte Toleranz: ±0,01 mm, Ra 0,8–1,6 μm |
| Werkstückspannung und Schutz | — | Fügen Sie eine Stütze für dünnwandige Teile hinzu; verwenden Sie bei langen Wellen eine Lünette, um Verformungen zu vermeiden. |
Präzisions-Miniatur-Stirnrad
Schneckengetriebe
Schweizer Präzisionsdrehteil aus Messing – Kontaktstift
Sechskantnippel aus Messing
Fußstütze aus Messing
Sechskant-Abstandshalter aus massivem Messing mit Außen- und Innengewinde
CNC-Bearbeitung von Präzisionsteilen aus Messing
CNC-Bearbeitung von Präzisionsteilen aus Messing
A: Um Probleme mit Werkzeuganhaftungen und Aufbauschneidenbildung (BUE) zu beheben, müssen Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe an die jeweils bearbeitete Messinglegierung angepasst werden. Wählen Sie Hartmetallwerkzeuge mit geeigneten Span- und Freiwinkeln und verwenden Sie eine Emulsion oder einen halbsynthetischen Kühlschmierstoff mit einer Konzentration von 5–8 % zur Kühlung und Schmierung. Optimieren Sie zudem die Werkzeuggeometrie, verbessern Sie die Spanabfuhr und tauschen Sie Werkzeuge rechtzeitig gegen scharfe Exemplare aus, um Materialanhaftungen und die Bildung von Aufbauschneiden zu minimieren und so einen reibungslosen Bearbeitungsprozess zu gewährleisten.
A: Zur Kontrolle von Maßabweichungen müssen die Schnittparameter optimiert werden, indem die Schnitttiefe reduziert und der Vorschub entsprechend angepasst wird. Zudem sollte die Kühlung und Schmierung intensiviert werden, um thermische Verformungen zu minimieren. Darüber hinaus ist strikt auf die Trennung von Schrupp- und Schlichtbearbeitung zu achten, um innere Materialspannungen abzubauen; dies gewährleistet eine stabile Maßhaltigkeit und verhindert Abweichungen, die durch Temperaturschwankungen oder Werkzeugverschleiß entstehen könnten.
A: Um die Oberflächengüte von bearbeitetem Messing zu verbessern, sollten scharfe Hartmetallwerkzeuge gewählt und die Schnittparameter entsprechend angepasst werden – insbesondere ist der Spanwinkel zu vergrößern, um den Schnittwiderstand zu verringern. Gleichzeitig sind Kühlung und Schmierung zu intensivieren (unter Vermeidung von Trockenschnitt), verschlissene Werkzeuge umgehend auszutauschen, die Spanabfuhr zu optimieren und Vibrationen zu minimieren. Durch diese Maßnahmen werden Oberflächenrauheit und Werkzeugspuren beseitigt, wodurch sich die Gesamtqualität der Oberfläche verbessert.
A: Um Probleme mit Spanverwicklungen und Verstopfungen zu beheben, sollten Sie 3-schneidige Fräser sowie Bohrer mit Innenkühlung wählen, die sich durch eine hervorragende Spanabfuhr auszeichnen. Passen Sie die Schnittparameter an, um den Vorschub zu erhöhen, und setzen Sie eine Hochdruck-Innenkühlung ein, um die Späne zügig auszuspülen. Optimieren Sie zudem die Spannutgeometrie und den Drallwinkel des Werkzeugs, um den Spanbruch zu fördern, ein Verwickeln der Späne mit dem Werkstück zu verhindern und eine reibungslose Spanabfuhr zu gewährleisten.
A: Um die Bearbeitungspräzision bei Bohrungen in Messing zu gewährleisten, ist es erforderlich, Bohrer mit Innenkühlung und hoher Zentriergenauigkeit zu wählen, den Werkzeugüberhang zur Erhöhung der Steifigkeit zu minimieren sowie den Vorschub sorgfältig zu steuern, um ein Verlaufen des Bohrers zu verhindern; gleichzeitig sollte die Spannstabilität durch zusätzliche Stützen erhöht werden. Darüber hinaus müssen die Materialhärte überprüft und die Schnittgeschwindigkeit angepasst werden, um einen stabilen Bohrprozess zu gewährleisten und so Maßabweichungen sowie Ausrichtungsfehler zu vermeiden.
A: Um Probleme wie das Ausreißen des Gewindes oder unvollständige Gewindeprofile zu vermeiden, sollten spezielle, für Messing ausgelegte Gewindebohrer verwendet werden. Zu den wichtigsten Maßnahmen gehören die Reduzierung der Schnittgeschwindigkeit, die Einhaltung eines gleichmäßigen Vorschubs, eine verbesserte Kühlung und Schmierung durch den Einsatz von Emulsionen sowie der rechtzeitige Austausch verschlissener Werkzeuge. Zudem ist es entscheidend, den Durchmesser der Kernbohrung genau zu überwachen und die Bearbeitungsparameter an die jeweilige Messinglegierung anzupassen; dadurch lassen sich ein Anhaften des Werkzeugs am Werkstück verhindern und eine hohe Gewindequalität sicherstellen.
