CNC-Bearbeitung – Rostfreier Stahl

Edelstahl ist eine Legierung auf Eisenbasis mit einem Chromgehalt von mindestens 10,5 %. Aufgrund seiner hervorragenden Korrosionsbeständigkeit, Zähigkeit und Bearbeitbarkeit findet er breite Anwendung in der CNC-Fertigung. Das Einsatzspektrum erstreckt sich über zahlreiche Branchen – darunter Medizintechnik, Lebensmittelindustrie, Schiffbau, Luft- und Raumfahrt, industrielle Automatisierung sowie Haushaltsgerätebau – und reicht von kleinen Präzisionsteilen und Wellen bis hin zu großen Rohrflanschen und Gerätegehäusen.

CNC machining
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Warum wählen Rostfreier Stahl?

Stainless steel

Besonders korrosionsbeständig:
Rostfrei, säure- und laugenbeständig sowie resistent gegen Wasserdampf und Salzsprühnebel; geeignet für anspruchsvolle Einsatzbereiche wie feuchte Umgebungen sowie Anwendungen in der Chemie-, Meeres-, Lebensmittel- und Medizintechnik.

Gute Festigkeit und Zähigkeit:
Hohe Zugfestigkeit und Härte, schlagfest und verformungsbeständig, geeignet für tragende Bauteile.

Hitzebeständig und oxidationsbeständig:
Oxidiert nicht leicht und erweicht auch bei hohen Temperaturen nicht; daher für Bauteile geeignet, die unter Hochtemperaturbedingungen eingesetzt werden.

Hervorragende Dimensionsstabilität:
Minimale Verformung nach der Wärmebehandlung, wodurch die hohe Präzision auch lange nach der Fertigstellung erhalten bleibt.

Optional nichtmagnetisch/schwach magnetisch:
Austenitischer Edelstahl ist nichtmagnetisch und erfüllt somit die Anforderungen an die Nichtmagnetizität, die in der Elektronik, bei Sensoren usw. gestellt werden.

Häufig verwendete Edelstahlsorten für die CNC-Bearbeitung

Austenitischer Edelstahl

Austenitischer Edelstahl ist das am häufigsten verwendete Material in der CNC-Bearbeitung. Er weist eine kubisch-flächenzentrierte (kfz) Kristallstruktur auf, ist nicht magnetisch und zeichnet sich durch hervorragende Zähigkeit sowie gute Schweißeigenschaften aus. Aufgrund von Eigenschaften wie starker Kaltverfestigung, geringer Wärmeleitfähigkeit und der Neigung zum Anhaften am Werkzeug während der Bearbeitung muss das Fertigungsverfahren jedoch entsprechend optimiert werden.
304 / SUS304
CNC Milling Stainless steel

Merkmale: Enthält 18,1–20,1 % Chrom, 8,1–12,1 % Nickel, ≤ 0,081 % Kohlenstoff und kein Molybdän. Es handelt sich um eine Standardgüte austenitischen Edelstahls mit ausgewogener Zusammensetzung und hervorragendem Preis-Leistungs-Verhältnis.

Parameter: Zugfestigkeit ≥ 515 MPa, Streckgrenze ≥ 205 MPa, Härte ≤ HB 201, Dehnung ≥ 401 % (TP3T), nicht magnetisch, beständig gegen Korrosion durch Witterungseinflüsse, Süßwasser und neutrale Lösungen, mit mäßiger Korrosionsbeständigkeit.

Merkmale: Neigt zur Kaltverfestigung (die Oberflächenhärte kann nach der Bearbeitung um 20–30 % zunehmen) sowie zum Anhaften am Werkzeug und zur Bildung von Aufbauschneiden; es entstehen lange, zähe Späne bei mäßiger Schwierigkeit der Spanabfuhr. Das Verfahren ist jedoch ausgereift, mit herkömmlichen CNC-Werkzeugen und -Parametern kompatibel und erfordert keine Spezialausrüstung, weshalb es die erste Wahl für den Einstieg in die CNC-Bearbeitung von Edelstahl darstellt.

Anwendungen: Alltägliche industrielle Bauteile, Gehäuse für Maschinen, Präzisionshalterungen, Wellen in korrosionsfreien Umgebungen, Teile für Haushaltsgeräte, allgemeine Metallwaren usw. Es handelt sich um die Edelstahlsorte mit dem höchsten Auftragsvolumen in der CNC-Bearbeitung.

304L / SUS304L
CNC machined stainless steel

Merkmale: Der Kohlenstoffgehalt ist im Vergleich zu 304 (C ≤ 0,031 %) geringer, während der Chrom- und Nickelgehalt unverändert bleibt. Der Werkstoff ist molybdänfrei, und die kohlenstoffarme Zusammensetzung trägt dazu bei, interkristalline Korrosion nach dem Schweißen zu verhindern.

Parameter: Zugfestigkeit ≥ 485 MPa, Streckgrenze ≥ 170 MPa, Härte ≤ HB 201, Dehnung ≥ 401 TP3T, nicht magnetisch, Korrosionsbeständigkeit im Wesentlichen gleich wie bei 304, Schweißbarkeit besser als bei 304.

Merkmale: Das Zerspanungsverhalten ähnelt dem von Edelstahl 304; auch hier treten Probleme wie Kaltverfestigung und das Anhaften von Werkstoff am Werkzeug auf. Aufgrund des geringeren Kohlenstoffgehalts weist das Material jedoch eine etwas höhere Zähigkeit auf, wodurch die Späne weniger leicht brechen. Der Gestaltung von Spanbrechern ist daher besondere Aufmerksamkeit zu widmen. Der Schwierigkeitsgrad der Bearbeitung ist mit dem von Edelstahl 304 vergleichbar, sodass keine Anpassungen am grundlegenden Fertigungsverfahren erforderlich sind.

Anwendungen: Schweißteile (wie Rohre, Flansche, Geräterahmen), Anlagen für die Lebensmittelverarbeitung (wie Förderrohre und Behälter), Bauteile in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen sowie CNC-gefräste Teile, die nach dem Schweißen korrosionsbeständig sein müssen.

316 / SUS316
Stainless steel turned parts

Merkmale: Enthält 16,1–18,1 % Chrom, 10,1–14,1 % Nickel, 2,1–3,1 % Molybdän und ≤ 0,081 % Kohlenstoff. Molybdän ist sein Hauptvorteil, da es die Korrosionsbeständigkeit deutlich verbessert.

Parameter: Zugfestigkeit ≥ 515 MPa, Streckgrenze ≥ 205 MPa, Härte ≤ HB 217, Dehnung ≥ 401 TP3T, nicht magnetisch, beständig gegen Säuren, Laugen, Meerwasser und Chloridionenkorrosion; die Korrosionsbeständigkeit ist der von 304 weit überlegen, und auch die Hochtemperaturfestigkeit ist höher.

Merkmale: Die Zerspanbarkeit ist schwieriger als bei 304; das Material weist eine höhere Härte und Zähigkeit sowie eine ausgeprägtere Kaltverfestigung auf, zudem treten Probleme wie Werkzeuganhaftungen und Aufbauschneidenbildung verstärkt auf. Die Schnittkraft liegt 15–20 % über der von 304, was eine höhere Verschleißfestigkeit der Werkzeuge erfordert; es sind beschichtete Hartmetall- oder Cermet-Werkzeuge erforderlich, und bei den Schnittparametern müssen die Schnitttiefe entsprechend reduziert sowie die Spindeldrehzahl erhöht werden.

Anwendungen: CNC-gefräste Teile in korrosiven Umgebungen, wie beispielsweise Ausrüstung für den Schiffsbau (Flansche, Wellen), chemische Anlagen (Ventile, Rohrleitungen), Schiffsausrüstung sowie Präzisionsteile in mäßig korrosiven Umgebungen.

316L / SUS316L
Turn-mill machining Stainless steel

Merkmale: Kohlenstoffgehalt ≤ 0,031 %; Chrom-, Nickel- und Molybdängehalt entsprechen denen von Edelstahl 316. Die kohlenstoffarme Zusammensetzung sorgt für ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Schweißbarkeit und Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion, wodurch diese Sorte die bevorzugte Wahl für Anwendungen mit hohen Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit ist.

Parameter: Zugfestigkeit ≥ 485 MPa, Streckgrenze ≥ 170 MPa, Härte ≤ HB 217, Dehnung ≥ 401 TP3T, nicht magnetisch, Korrosionsbeständigkeit etwas besser als bei 316, keine interkristalline Korrosion nach dem Schweißen und bessere Zähigkeit als bei 316.

Merkmale: Die Zerspanbarkeit ist mit der von Edelstahl 316 vergleichbar; aufgrund des geringeren Kohlenstoffgehalts ist das Material jedoch zäher, was zu zäheren Spänen und einer etwas schwierigeren Spanbrechung führt. Um ein Anhaften am Werkzeug sowie Kratzer auf der Werkstückoberfläche zu vermeiden, sind eine optimierte Spanbrechergeometrie sowie eine verbesserte Kühlung und Schmierung erforderlich. Der Werkzeugverschleiß liegt etwa 30 % höher als bei Edelstahl 304.

Anwendungen: Hochwertige, korrosionsbeständige CNC-gefertigte Bauteile, wie etwa für die Medizintechnik (chirurgische Instrumente, Implantate, Gerätegehäuse), Präzisionsteile in Lebensmittelqualität (Sanitärventile, Behälter), Kernkomponenten für die Meerestechnik, chemikalienbeständige Ausrüstung sowie Gehäuse für hochwertige elektronische Geräte.

303 / SUS303
Stainless steel Swiss CNC Turned parts

Merkmale: Auf der Basis von Edelstahl 304 werden Elemente für die Zerspanbarkeit wie Schwefel (S) oder Selen (Se) hinzugefügt. Kohlenstoffgehalt ≤0,15%, Chrom 17%–19%, Nickel 8%–10%. Diese Elemente zur Verbesserung der Zerspanbarkeit verringern die Zähigkeit des Materials und erleichtern den Spanbruch.

Parameter: Zugfestigkeit ≥ 485 MPa, Streckgrenze ≥ 170 MPa, Härte ≤ HB 201, Dehnung ≥ 351 % (TP3T), nicht magnetisch, Korrosionsbeständigkeit etwas geringer als bei 304 (die zerspanungsfreundlichen Elemente verringern die Korrosionsbeständigkeit geringfügig), jedoch deutlich verbesserte Zerspanbarkeit.

Merkmale: Dies ist die am besten zerspanbare Sorte unter den austenitischen Edelstählen; sie zeichnet sich durch geringe Schnittkräfte, keine nennenswerte Kaltverfestigung, eine geringere Neigung zum Anhaften am Werkzeug sowie zur Bildung von Aufbauschneiden, kurze und feine Späne, eine reibungslose Spanabfuhr und Kompatibilität mit herkömmlichen Werkzeugen aus. Die Zerspanungseffizienz liegt 20–30 % über der von Edelstahl 304, wodurch sich das Material hervorragend für die präzise Serienfertigung eignet.

Anwendungen: Präzisionskleinteile, Wellen, Schrauben, Muttern, Zahnräder, Instrumentenzubehör usw., hergestellt durch CNC-Drehen und -Fräsen. Das Verfahren eignet sich besonders für kleine, spanend bearbeitete Bauteile mit komplexen Formen und hohen Präzisionsanforderungen. Es ist nicht für stark korrosive Umgebungen geeignet.

Martensitischer Edelstahl

Martensitischer Edelstahl weist eine kubisch-raumzentrierte (KRZ) Kristallstruktur auf und ist magnetisch. Seine Härte und Verschleißfestigkeit lassen sich durch Härten und Anlassen erheblich steigern. Allerdings ist seine Zähigkeit vergleichsweise gering, und er ist schwieriger zu bearbeiten als austenitischer Edelstahl. Er eignet sich für Anwendungen in der CNC-Bearbeitung, die eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit erfordern.
410 / SUS410
Swiss Screw Machining Stainless steel base

Merkmale: Enthält 11,51 % Chrom, ≤ 0,15 % Kohlenstoff, kein Nickel und kein Molybdän. Aufgrund seiner einfachen Zusammensetzung und seiner geringen Kosten ist er die grundlegendste Sorte unter den martensitischen rostfreien Stählen.

Parameter: Im geglühten Zustand: Härte ≤ HB 201, Zugfestigkeit ≥ 480 MPa, Streckgrenze ≥ 275 MPa; nach dem Abschrecken und Anlassen kann die Härte HRC 40–45 erreichen, wobei die Festigkeit deutlich verbessert, die Zähigkeit jedoch verringert ist.

Merkmale: Im geglühten Zustand ist die Zerspanbarkeit mäßig; die Schnittkräfte sind etwas niedriger als bei der Sorte 304 und die Neigung zum Anhaften am Werkzeug ist geringer, wenngleich eine leichte Kaltverfestigung auftritt. Nach dem Abschrecken steigt die Härte erheblich an, die Zerspanbarkeit verschlechtert sich drastisch, und das Risiko für Werkzeugbruch und -verschleiß nimmt zu. Es sollten Hartmetallwerkzeuge verwendet und die Schnittparameter reduziert werden.

Anwendungen: Kostensensible, nicht korrosive Anwendungen, die eine gewisse Härte erfordern, wie z. B. Ventile, Ventileinsätze für Armaturen, Zierteile, einfache Strukturbauteile und langsam rotierende Wellen. Die CNC-Bearbeitung erfolgt meist im geglühten Zustand, gefolgt von einer gegebenenfalls erforderlichen Abschreckung.

420 / SUS420
y (20)

Merkmale: Enthält 12,1–14,1 % Chrom, 0,161–0,251 % Kohlenstoff, ist nickelfrei und molybdänfrei und weist einen höheren Kohlenstoffgehalt als 410 auf. Durch Abschrecken lässt sich eine höhere Härte erzielen.

Parameter: Im geglühten Zustand: Härte ≤ HB 223, Zugfestigkeit ≥ 520 MPa, Streckgrenze ≥ 305 MPa; nach dem Abschrecken und Anlassen kann die Härte HRC 45–52 erreichen, wobei Härte und Verschleißfestigkeit denen von 410 weit überlegen sind und eine mäßige Zähigkeit aufweisen.

Merkmale: Die Bearbeitungsschwierigkeit ist höher als bei 410. Im geglühten Zustand ist noch eine gewisse Kaltverfestigung vorhanden, und beim Schneiden entstehen leicht Grate, weshalb scharfe Werkzeuge erforderlich sind. Die Bearbeitung nach dem Härten ist extrem schwierig und der Werkzeugverschleiß hoch. Ein typisches Verfahren zur Reduzierung der Nachbearbeitung nach dem Härten ist „CNC-Schruppen → Härten und Anlassen → Feinschleifen“.

Anwendungen: CNC-bearbeitete Teile, die eine hohe Härte und Verschleißfestigkeit erfordern, wie z. B. Schneidwerkzeuge (Schaftfräser, Bohrerhalter), Formkomponenten, hochpräzise Wellen, Ventileinsätze, verschleißfeste Buchsen usw.

440C / SUS440C
Stainless steel 3-Axis CNC machined parts

Merkmale: Enthält 16,1–18,1 % Chrom, 0,951–1,201 % Kohlenstoff und 0,401–0,801 % Molybdän. Sowohl der Kohlenstoff- als auch der Chromgehalt liegen über 420, was ihn zur härtesten der gängigen martensitischen Edelstahlsorten macht.

Parameter: Im geglühten Zustand beträgt die Härte ≤ HB 269, die Zugfestigkeit ≥ 735 MPa und die Streckgrenze ≥ 510 MPa; nach dem Abschrecken und Anlassen kann die Härte HRC 58–62 erreichen. Es verfügt über eine ausgezeichnete Härte und Verschleißfestigkeit sowie eine Korrosionsbeständigkeit, die der von 410 und 420 überlegen ist, weist jedoch eine geringe Zähigkeit auf.

Merkmale: Äußerst schwer zu bearbeiten. Im geglühten Zustand sind die Schnittkräfte hoch, die Kaltverfestigung ausgeprägt und Werkzeugbruch sowie Festklemmen häufig. Höchste Anforderungen werden an Werkzeugsteifigkeit und Verschleißfestigkeit gestellt; CBN- oder diamantbeschichtete Werkzeuge sind erforderlich. Nach dem Abschrecken ist CNC-Bearbeitung praktisch unmöglich; lediglich Feinschleifen oder Polieren ist möglich.

Anwendungen: Präzisionsteile mit hohen Anforderungen an Härte und Verschleißfestigkeit, wie z. B. Lager, Kugeln, hochwertige Schneidwerkzeuge, Formeinsätze und kleine, korrosions- und verschleißfeste Präzisionsteile, werden mittels CNC-Bearbeitung ausschließlich zum Schruppen und Vorschlichten im geglühten Zustand bearbeitet.

Ferritischer Edelstahl

Ferritischer Edelstahl besitzt eine kubisch-raumzentrierte (krz) Kristallstruktur, ist magnetisch, weist eine gute Wärmeleitfähigkeit, einen geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine gute Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion auf. Allerdings besitzt er eine geringe Zähigkeit und mäßige Bearbeitbarkeit, weshalb nur wenig CNC-Bearbeitung erforderlich ist. Er findet hauptsächlich Anwendung im zivilen und dekorativen Bereich.
430 / SUS430
CNC Milling Stainless steel

Merkmale: Enthält 16,1 % Chrom, ≤ 0,12 % Kohlenstoff, ist nickelfrei, molybdänfrei, kostengünstig und die am häufigsten verwendete Sorte ferritischen Edelstahls.

Parameter: Zugfestigkeit ≥ 450 MPa, Streckgrenze ≥ 205 MPa, Härte ≤ HB 201, Dehnung ≥ 221 % (TP3T), magnetisch, beständig gegen Korrosion in der Atmosphäre und in Süßwasser, jedoch etwas weniger korrosionsbeständig als austenitischer Edelstahl.

Merkmale: Mittlere Bearbeitungsschwierigkeiten, geringe Zähigkeit, Neigung zur Bildung spröder Späne beim Schneiden, leicht ausbrechend, erfordert scharfe Werkzeuge, reduzierte Schnittgeschwindigkeit, erhöhter Vorschub und Vermeidung von Stößen; Oberflächenkratzer bilden sich nach der Bearbeitung leicht, was eine Optimierung des Werkzeugwegs und der Kühlung erfordert.

Anwendungen: Dekorative Paneele für Haushaltsgeräte, Küchenutensilien, Außendekorationselemente und einfache Bauteile in nicht korrosiven Umgebungen. Die CNC-Bearbeitung eignet sich vor allem für ebene und einfache Konturen und bietet erhebliche Kostenvorteile bei der Serienfertigung.

Austauschhärtender Edelstahl

Ausscheidungshärtender Edelstahl wird durch Wärmebehandlung verstärkt und vereint die Korrosionsbeständigkeit von austenitischem Edelstahl mit der hohen Festigkeit von martensitischem Edelstahl. Seine Kristallstruktur beinhaltet eine austenitisch-martensitische Phasenumwandlung, was die Verarbeitung erschwert. Er wird hauptsächlich in anspruchsvollen, präzisen und hochfesten Anwendungen eingesetzt.
17-4PH / SUS630
17 4PH Harness Mount

Merkmale: Enthält 15%–17,5% Chrom, 3%-5% Nickel, 3%-5% Kupfer, 0,15%-0,45% Niob und ≤0,07% Kohlenstoff. Die Festigkeitssteigerung wird durch die Ausscheidung von Kupfer und Niob erreicht, wodurch ein Hochtemperatur-Härten entfällt.

Parameter: Nach der Auslagerungsbehandlung (Halten bei 480–620 °C) beträgt die Zugfestigkeit ≥ 1030 MPa, die Streckgrenze ≥ 860 MPa, die Härte bis zu HRC 38–45 und die Korrosionsbeständigkeit entspricht in etwa der von 304; dabei werden hohe Festigkeit und gute Zähigkeit vereint.

Merkmale: Hohe Bearbeitungsschwierigkeiten, hohe Materialfestigkeit, signifikanter Kaltverfestigungseffekt, hohe Schnittkraft, Neigung zum Werkzeugverkleben und Werkzeugverschleiß; erfordert den Einsatz von hochfesten Hartmetall- oder CBN-Werkzeugen, den Einsatz von Hochgeschwindigkeits-, Flachschnitt- und Mehrpassbearbeitungsverfahren, verbesserte Kühlung und Schmierung sowie die Vermeidung von Werkstückverformungen.

Anwendungen: CNC-bearbeitete Teile mit hohen Anforderungen an Präzision und Festigkeit, wie z. B. Strukturbauteile für die Luft- und Raumfahrt, Präzisionskomponenten für High-End-Geräte, Kernteile von Medizingeräten, Hochdruckventile, Präzisionsformen usw., die nach der Bearbeitung gealtert werden müssen, um die Festigkeit zu verbessern.

Klasse Kategorie Zusammensetzung Leistung Bearbeitung Anwendbar
304 / SUS304 Austenitisch Cr 18%–20%, Ni 8%–12%, C ≤ 0,08%, Mo-frei, gutes Preis-Leistungs-Verhältnis Zugfestigkeit ≥ 515 MPa, Härte ≤ HB 201, nicht magnetisch, mäßige Korrosionsbeständigkeit Leicht zu verfestigen, neigt zum Anhaften an Werkzeugen, mäßiger Spanabtrag; ausgereifte Technologie, ideal für Anfänger Am häufigsten verwendet für konventionelle industrielle Bauteile, Gehäuse für Maschinen und Geräte sowie Teile für Haushaltsgeräte; höchstes Auftragsvolumen.
304L / SUS304L Austenitisch Kohlenstoffarme Variante von 304 (C ≤ 0,031 %), molybdänfrei, verhindert interkristalline Korrosion beim Schweißen Zugfestigkeit ≥ 485 MPa, Härte ≤ HB 201, nicht magnetisch, Schweißbarkeit besser als bei 304 Ähnlich wie 304, etwas höhere Zähigkeit, erfordert eine sorgfältige Auslegung des Spanbrechers Geschweißte Bauteile, Anlagen für die Lebensmittelverarbeitung, Bauteile für den Einsatz in Niedrigtemperaturumgebungen
316 / SUS316 Austenitisch Cr 16%–18%, Ni 10%–14%, Mo 2%–3%, C ≤ 0,08%, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit Zugfestigkeit ≥ 515 MPa, Härte ≤ HB 217, nicht magnetisch, beständig gegen Säuren, Laugen und Meerwasser Hoher Bearbeitungsaufwand, hohe Schnittkräfte, erfordert beschichtete Werkzeuge, geringere Schnitttiefe und höhere Schnittgeschwindigkeit Teile für korrosive Umgebungen wie die Schifffahrts- und Chemieindustrie sowie Schiffsausrüstung
316L / SUS316L Austenitisch Kohlenstoffarme Variante von 316 (C ≤ 0,031 %), die Schweißbarkeit und Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion in Einklang bringt Zugfestigkeit ≥ 485 MPa, Härte ≤ HB 217, nicht magnetisch, etwas bessere Korrosionsbeständigkeit als 316 Ähnlich wie 316, jedoch mit höherer Zähigkeit; erfordert eine Optimierung der Spanabfuhr und Kühlung. Zu den Anwendungsbereichen zählen Präzisionsteile für die Medizin- und Lebensmittelindustrie, Kernkomponenten für die Schifffahrt sowie korrosionsbeständige Anlagen für die chemische Industrie.
303 / SUS303 Austenitisch (leicht zerspanbar) Enthält S/Se, C ≤ 0,15%, Cr 17%–19%, Ni 8%–10% Zugfestigkeit ≥ 485 MPa, Härte ≤ HB 201, nicht magnetisch, Korrosionsbeständigkeit etwas geringer als bei 304 Optimale Bearbeitbarkeit, reibungsloser Spanabtransport, höhere Effizienz als bei 304 Geeignet für die Serienfertigung kleiner Präzisionsteile, Wellen und Zahnräder; nicht geeignet für stark korrosive Umgebungen.
410 / SUS410 martensitisch Cr 11,51 % 3 %-13,51 % 3 %, C ≤ 0,15 % 3 %, kein Ni oder Mo, einfache Zusammensetzung, kostengünstig Glühhärte ≤ HB 201, nach dem Abschrecken HRC 40–45, magnetisch, mittlere Festigkeit Nach dem Glühen leicht zu bearbeiten, nach dem Abschrecken deutlich schwieriger, erfordert Hartmetallwerkzeuge Geeignet für kostensensible Anwendungen, Ventile, Zierteile und langsam laufende Wellen
420 / SUS420 martensitisch Cr 121–141, C 0,161–0,251, kein Ni oder Mo, Kohlenstoffgehalt über 410 Glühhärte ≤ HB 223, Vergütungshärte HRC 45–52, magnetisch, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit Neigt nach dem Glühen zur Gratbildung, kann erst nach dem Abschrecken fein geschliffen werden, erfordert eine Grobbearbeitung mit anschließendem Abschrecken Anwendungsbereiche: Schneidwerkzeuge, Formteile, hochpräzise, verschleißfeste Wellen, Ventilkerne
440C / SUS440C martensitisch Cr 161–181, C 0,951–1,201, Mo 0,401–0,801, höchste Härte Härte im geglühten Zustand ≤ HB 269, Härte im gehärteten Zustand HRC 58–62, magnetisch, ausgezeichnete Verschleißfestigkeit Extrem schwer zu bearbeiten; zum Glühen sind CBN-Werkzeuge erforderlich; nach dem Abschrecken nicht zerspanbar Lager, hochwertige Schneidwerkzeuge, Formeinsätze; die CNC-Bearbeitung wird nach dem Glühen nur zum Schruppen eingesetzt.
430 / SUS430 ferritisch Cr 16%-18%, C ≤ 0,12%, Ni- und Mo-frei, kostengünstig Zugfestigkeit ≥ 450 MPa, Härte ≤ HB 201, magnetisch, Korrosionsbeständigkeit etwas geringer als bei austenitischem Stahl Neigt bei der Bearbeitung leicht zum Ausbrechen, erfordert scharfe Werkzeuge und optimierte Werkzeugwege; Oberfläche kratzt leicht Geeignet für die einfache Bearbeitung von Zierblenden für Haushaltsgeräte, Küchenutensilien, Zierteilen für den Außenbereich usw.
17-4PH / SUS630 Austauschhärtender Typ Cr 15%-17,5%, Ni 3%-5%, Cu 3%-5%, C ≤0,07%, ausscheidungsgehärtet Zugfestigkeit nach Alterung ≥ 1030 MPa, Härte HRC 38–45, Korrosionsbeständigkeit ähnlich wie bei 304 Hoher Bearbeitungsaufwand, hohe Schnittkräfte, erfordert hochfeste Werkzeuge und mehrere Durchgänge Strukturbauteile für die Luft- und Raumfahrt, medizinische Kernkomponenten, hochwertige Präzisionsformen

Rostfreier Stahl CNC-Bearbeitungsverfahren

Hinweis: Gilt für gängige Edelstahlsorten wie 304, 316 und 410. Die Parameter können je nach Sorte und Genauigkeitsanforderungen fein abgestimmt werden.
Vorbereitende Maßnahmen
  • Materialauswahl und Vorbehandlung: Wählen Sie je nach Anwendungszweck die geeignete Güteklasse aus. Martensitische und ausscheidungsgehärtete Werkstoffe müssen geglüht werden, um innere Spannungen zu beseitigen.
  • Vorbereitung von Werkzeugen und Ausrüstung: Wählen Sie geeignete Werkzeuge aus (herkömmliche beschichtete Hartmetallwerkzeuge; für Werkstoffe mit hoher Härte verwenden Sie CBN-/Diamant-beschichtete Werkzeuge), nehmen Sie die Feinabstimmung der Werkzeugmaschine und des Kühlsystems vor und wählen Sie eine geeignete Schneidflüssigkeit aus.
  • Bestätigung von Zeichnung und Programmierung: Überprüfen Sie die Genauigkeitsanforderungen der Zeichnungen, erstellen Sie das Programm, optimieren Sie den Werkzeugweg und legen Sie die Schnittparameter für "hohe Schnittgeschwindigkeit, geringe Schnitttiefe und mehrere Durchgänge" fest.
Ablauf
  • Spannvorrichtung für Rohlinge: Klemmen Sie den Rohling mit geeigneten Vorrichtungen fest und polstern Sie ihn mit weichen Unterlegscheiben aus, um einen sicheren und präzisen Sitz zu gewährleisten und Vibrationen zu reduzieren.
  • Grobbearbeitung: Überschüssiges Material entfernen, die Referenzfläche bearbeiten, die Schnittparameter entsprechend anpassen, Späne umgehend entfernen und für eine ausreichende Kühlung sorgen.
  • Halbfertigbearbeitung: Die Genauigkeit korrigieren, Werkzeugspuren beseitigen, die Schnittparameter anpassen und nach der Überprüfung auf Maßabweichungen mit dem nächsten Schritt fortfahren.
  • Wärmebehandlung (falls erforderlich): Bei martensitischem Edelstahl: Abschrecken und Anlassen; Ausscheidungshärtungsbehandlung; bei austenitischem Edelstahl: lediglich Spannungsarmglühen während der Verarbeitung.
  • Verarbeitung: Präzises Schneiden, strenge Kontrolle von Abmessungen und Oberflächenqualität; spezielle Oberflächen erfordern Zusatzverfahren wie das Polieren.
  • Entgraten und Oberflächenbehandlung: Entgraten; nach Bedarf polieren und passivieren, um die Korrosionsbeständigkeit und das Erscheinungsbild zu verbessern.
Nachbearbeitung
  • Präzisionsprüfung: Verwenden Sie Spezialwerkzeuge, um die Maße und die Oberflächenqualität zu überprüfen; bearbeiten Sie fehlerhafte Produkte nach.
  • Reinigung und Rostschutz: Reinigen Sie die Werkstücke und tragen Sie Rostschutzöl auf, um Oxidation und Rostbildung zu verhindern.
  • Verpackung und Lagerung: Sortieren und beschriften Sie die Werkstücke und lagern Sie sie in einer trockenen, gut belüfteten Umgebung, um Beschädigungen zu vermeiden.
Vorsichtsmaßnahmen
  • Führen Sie während der Bearbeitung kontinuierlich Schneidflüssigkeit zu, um Werkzeugverschleiß, Werkstückverformungen und das Festfressen des Werkzeugs zu verhindern.
  • Passen Sie die Schnittparameter an die Werkstoffsorte an; verwenden Sie bei hochfesten Werkstoffen verschleißfeste Werkzeuge und verringern Sie die Schnitttiefe.
  • Wenden Sie eine angemessene Spannkraft an, um eine Verformung des Werkstücks oder Vibrationen während der Bearbeitung zu vermeiden.
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Bearbeitung von Fällen

CNC machined stainless steel
CNC-gefräster Edelstahl
Stainless steel turned parts
Drehteile aus Edelstahl
Stainless steel Swiss CNC Turned parts
CNC-gedrehte Teile aus Edelstahl
Swiss Screw Machining Stainless steel base
Schweizer Drehteilfertigung – Sockel aus Edelstahl

Häufig gestellte Fragen

A: Edelstahl 303 (zähbearbeitbarer austenitischer Stahl) ist die bevorzugte Wahl. Er enthält Elemente für gute Zerspanbarkeit, was zu einem reibungslosen Spanabtransport, hoher Bearbeitungseffizienz und geringem Werkzeugverschleiß führt, wodurch er sich für die Serienfertigung von Präzisionskleinteilen eignet. Sein einziger Nachteil ist die im Vergleich zu 304 und 316 etwas geringere Korrosionsbeständigkeit.

A: Ja, es gibt einen Unterschied: 316 enthält Molybdän, und seine Korrosionsbeständigkeit (insbesondere gegenüber Meerwasser, Säuren und Laugen) ist der von 304 weit überlegen. Allerdings ist es schwieriger zu bearbeiten, erfordert höhere Schnittkräfte und verursacht einen um etwa 30% höheren Werkzeugverschleiß als 304. Für allgemeine Anwendungen wählen Sie 304; für korrosive Umgebungen (Marine, Chemie) wählen Sie 316/316L.

A: Zunächst ist ein Glühen erforderlich, um innere Spannungen zu beseitigen und die Härte zu verringern. Nach der CNC-Grobbearbeitung werden das Härten und Anlassen durchgeführt, um die Härte zu erhöhen. Nach dem Härten ist die Härte extrem hoch, sodass eine weitere Zerspanung unmöglich ist; es ist lediglich ein Feinschleifen möglich. Bei der Bearbeitung müssen CBN- oder diamantbeschichtete Werkzeuge verwendet werden.

A: Der Zweck besteht darin, die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, Oxidation und Rost zu verhindern und das Erscheinungsbild zu optimieren. Zu den gängigen Verfahren zählen Polieren, Drahtziehen und Passivieren; wählen Sie das für Ihre Anforderungen geeignete Verfahren aus.

A: Verwenden Sie geeignete Spannvorrichtungen und legen Sie beim Spannen weiche Unterlegscheiben ein; achten Sie auf die richtige Spannkraft, um Verformungen durch zu festes Anziehen oder Vibrationen durch zu lockeres Sitzen zu vermeiden; entfernen Sie Späne während der Bearbeitung umgehend, um Kratzer auf der Oberfläche zu vermeiden.

A: Verwenden Sie eine speziell für Edelstahl geeignete Schneidflüssigkeit, vorzugsweise eine Emulsion oder eine halbsynthetische Schneidflüssigkeit. Ihre Hauptfunktionen sind Kühlung, Schmierung und Spanabfuhr, wodurch das Festkleben des Werkzeugs und der Werkzeugverschleiß verringert werden. Herkömmliche Schneidflüssigkeiten dürfen nicht verwendet werden, da sie leicht zu Rostbildung am Werkstück und zu Werkzeugschäden führen.

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