Frästeile

Frästeile: Definition, Herstellung und Arten

Frästeile werden nach Zeichnung oder CAD Modell mit einer Fräsmaschine hergestellt. Flühs Drehtechnik bietet eine professionelle Lohnfertigung von CNC Frästeilen. Frästeile werden bei Flühs auf flexiblen Dreh-Fräszentren gefertigt. Wir sind seit Jahrzehnten ein führender Hersteller im Bereich Sanitär- und Haustechnik.

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Frästeile weisen häufig komplexe und asymmetrische Geometrien auf. Das Drehen ist als Fertigungsprozess in diesen Fällen oft aufwendiger im Vergleich zum Fräsen. Für Frästeile kommen viele Materialien zur Verarbeitung infrage, darunter Aluminium, Edelstahl, Messing, Kunststoffe und Holz.

Zur Herstellung von Frästeilen werden konventionelle Fräsmaschinen und CNC-Fräsmaschinen eingesetzt. Fräswerkzeuge tragen beim Bearbeitungsvorgang Material von der Oberfläche ab. Dabei bewegen sich entweder die Werkzeuge, das Werkstück oder beide Komponenten.

Frästeile bieten verschiedene prozessuale Vorteile und eignen sich für diverse Einsatzzwecke durch die Materialvielfalt und das präzise Herstellungsverfahren.

In diesem Artikel erklären wir, was Frästeile sind, wie sie hergestellt werden und welche Frästeile wir anbieten.

Was sind Frästeile?

Frästeile sind Präzisionskomponenten, die mithilfe des Zerspanungsverfahrens Fräsen aus Metallen, NE-Metallen, Kunststoff, Holz und anderen Verbundwerkstoffen gefertigt werden.

Typische Frästeile sind Ventilkörper, Gehäuse, Anschlussstücke oder Halter aus Aluminium, Edelstahl, Stahl, Kupfer, Messing oder Thermoplasten. Konturen, Flächen, Aussparungen und Bohrungen an den Werkstücken wurden durch Fräsen hergestellt. Dazu wird Rohmaterial (zum Beispiel ein Block aus Edelstahl) in eine Fräsmaschine eingespannt. Rotierende Fräswerkzeuge tragen beim Bearbeitungsvorgang schichtweise Material ab.

Frästeile sind dank moderner CNC-Technik mit hochkomplexen Geometrien seriell herstellbar. Die Verfeinerung der Technik im Lauf der letzten Jahrzehnte führte zu einer erheblichen Qualitätssteigerung bei den Endprodukten. Frästeile zeichnen sich durch ihre hohe Präzision und Genauigkeit auch bei komplizierten, asymmetrischen Formen aus.

Häufig für Frästeile verwendete Metalle sind Aluminium, Edelstahl und Messing. Diese Metalle ermöglichen eine wirtschaftliche und effiziente Zerspanung. Welches Metall für das jeweilige Frästeil verwendet wird, hängt von dem angestrebten Einsatzgebiet ab. Aluminium wird beispielsweise durch seine Leichtigkeit häufig in der Automobilindustrie eingesetzt. Edelstahl Frästeile verfügen über eine hohe Korrosionsbeständigkeit und sind leicht sterilisierbar, weshalb sie oft Anwendung in der Medizintechnik und der Lebensmittelindustrie finden. Frästeile aus Messing eignen sich aufgrund ihrer antibakteriellen Eigenschaften und ihrer guten elektrischen Leitfähigkeit insbesondere für die Sanitär- und Elektrotechnik.

Zur Herstellung von Frästeilen kommen verschiedene Arten von Fräsverfahren zum Einsatz. Nach DIN 8589 gibt es 6 grundlegende Arten von Fräsverfahren, darunter das Planfräsen, das Rundfräsen, das Schraubfräsen, das Wälzfräsen, das Profilfräsen und das Formfräsen. Alle Fräsverfahren gehören zu den Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide. Das bedeutet, dass das Werkzeug über eine definierte Schneidenanzahl verfügt. Beim Fräsen dreht sich das Werkzeug und trägt Material durch eine Relativbewegung ab. Im nächsten Abschnitt wird der Herstellungsprozess von Frästeilen genauer erklärt.

Wie werden Frästeile hergestellt?

Frästeile werden auf konventionellen oder CNC-Fräsmaschinen mit rotierenden Werkzeugen nach einer geometrisch genau definierten Fertigungszeichnung hergestellt.

Das Fräsen ist laut DIN 8589 ein spanender Prozess mit kreisförmigem, mehrzähnigen Werkzeug. Beim Fräsen wird Material zerspant, bis das Bauteil die im Vorfeld definierte geometrische Form aufweist. Die Vorschubrichtung des Werkzeugs verläuft entweder vertikal oder horizontal, was die Fertigung komplexer Geometrien ermöglicht. Das Werkzeug, das Werkstück oder beides wird beim Fräsen abhängig vom Maschinentyp in Rotation versetzt. Das Werkzeug fährt zur Bearbeitung auf einer definierten Bahn auf dem Werkstück entlang. Fräsmaschinen verfügen über mehrere Achsen, die einen gleichzeitigen Betrieb ermöglichen.

Für die Herstellung von Frästeilen mit CNC-Fräsmaschinen wird das Bauteil im 1. Schritt als CAD-Modell in 3D konstruiert. Mithilfe von CAM (Computer Aided Manufacturing) Software wird die Bearbeitung des herzustellenden Frästeils geplant. Die CAM Programmierung erfolgt auf Basis des CAD Modells. Bei der CAM Programmierung werden die Werkzeugwege, die Bearbeitungsmethoden, die Schnittgeschwindigkeit und andere technische Parameter definiert. Im Ergebnis entsteht ein G Code zur Steuerung der CNC-Fräsmaschine. Beim Bearbeitungsvorgang fährt das Mehrpunkt-Schneidwerkzeug computergesteuert durch das Material.

Frästeile werden nicht nur mit CNC-Fräsmaschinen, sondern auch mit konventionellen oder manuellen Fräsmaschinen hergestellt. Die meisten konventionellen Fräsmaschinen verfügen über 3 Achsen als Bewegungsbereich. Eine Werkzeugachse (Z-Achse), eine Längsachse (X-Achse) und eine Querachse (Y-Achse). Es gibt 3 Haupttypen von konventionellen Fräsmaschinen: Vertikalfräsmaschinen, Horizontalfräsmaschinen und Universalfräsmaschinen. Sie unterscheiden sich in der Lage der Spindel und in der Positionierung des Werkzeugs. Bei Vertikalfräsmaschinen ist die Spindel vertikal ausgerichtet und das Werkzeug befindet sich in senkrechter Position zum Arbeitstisch. Bei Horizontalfräsmaschinen sind die Spindel und das Werkzeug horizontal ausgerichtet. Universalfräsmaschinen sind mit einer flexiblen Gelenkspindel ausgerüstet.

Es gibt viele Materialien, die sich zur Herstellung von Frästeilen anbieten. Am häufigsten eingesetzt werden NE-Metalle, Kunststoff und Holz.

Welche Frästeile gibt es?

Es gibt Frästeile aus verschiedenen Materialien, unter anderem Aluminium, Edelstahl, Kunststoff, Holz und Messing.

Frästeile aus Aluminium

Frästeile aus Aluminium sind dank ihrer Leichtigkeit und Vielseitigkeit sehr gefragte Komponenten in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und im Maschinenbau. Aluminium ist leicht und korrosionsbeständig. Durch das geringe Gewicht und die Korrosionsbeständigkeit werden Frästeile aus Aluminium oft in Form von Montageplatten für den Maschinenbau, Felgenzentrierringen für den Fahrzeugbau oder Gehäusen für die Elektrotechnik eingesetzt.

Frästeile aus Edelstahl

Frästeile aus Edelstahl sind für Anwendungen der Sanitärtechnik häufig aus den Edelstählen 1.4404, 1.4435, 1.4307 und 1.4401 gefertigt. Diese Edelstähle gehören zu den austenitischen rostfreien Stählen, weshalb sie über eine gute Korrosionsbeständigkeit und Zerspanbarkeit verfügen und sich für den Kontakt mit Wasser und anderen Flüssigkeiten eignen. Frästeile aus Edelstahl werden in anspruchsvollen Umgebungen eingesetzt, wie zum Beispiel Osmoseanlagen zur Wasserreinigung oder Anlagen in der Lebensmitteltechnik.

Frästeile aus Kunststoff

Frästeile aus Kunststoff sind Bauteile mit hoher Verschleißfestigkeit, Flexibilität und geringem Gewicht. Häufig eingesetzte Kunststoffe sind POM (Polyoxymethylen) und PEEK (Polyetheretherketon). Frästeile aus Kunststoff werden häufig in der Medizintechnik, der Elektrotechnik, der Lebensmittelindustrie und im Maschinen- und Anlagenbau eingesetzt. Beispiele für Frästeile aus Kunststoff sind Verkleidungselemente, Halterungen, Isolierkörper und Gehäuse.

Frästeile aus Holz

Frästeile aus Holz sind zum Beispiel Möbelteile, Treppenelemente, Holzfiguren, Reliefs oder Zierleisten. Harthölzer wie Buche, Eiche, Kirsche und Nussbaum werden für den Möbelbau genutzt, während Weichhölzer wie Kiefer, Fichte oder Tanne für die Verpackungsindustrie, günstige Serienmöbel, Spielwaren und für den Hobbybereich verwendet werden. Frästeile aus Holz werden ohne Zugabe von Kühlmitteln und mit hohen Schnittgeschwindigkeiten hergestellt, da die Wärmeleitfähigkeit und die Schnittkräfte bei Holz sehr gering sind.

Frästeile aus Messing

Frästeile aus Messing sind besonders für die Sanitärtechnik und die Elektrotechnik geeignet, da Messing über eine gute Korrosionsbeständigkeit gegenüber Wasser und vielen Medien sowie über eine ausreichende elektrische Leitfähigkeit in Verbindung mit hoher mechanischer Festigkeit verfügt. Ein günstiges Reibungs- und Verschleißverhalten unterstützt den Einsatz in Ventilkomponenten und beweglichen Bauteilen. Darüber hinaus bietet Messing eine hohe Maßhaltigkeit und Formstabilität sowie gute Eigenschaften beim Löten und Verpressen. Geläufige Beispiele für Frästeile aus Messing sind Komponenten für Ventile, Armaturen, Steckverbindungen und Anschlussstücke.

Hochwertige Frästeile von Flühs

Flühs bietet hochwertige Frästeile an, die mit flexiblen Dreh- und Fräszentren hergestellt wurden.

Unser Dreh-Fräsbearbeitungszentrum ermöglicht eine wirtschaftliche 360° Komplettbearbeitung von Stangenmaterial und Bauteilen. Die leistungsstarke Frässpindel ermöglicht anspruchsvolle Bearbeitungen durch Bohren oder Fräsen mit mehreren Werkzeughaltern.

Durch die Verwendung von Dreh-Fräsmaschinen sind wir in der Lage, auch sehr komplexe, nicht rotationssymmetrische Bauteile in nur einem Aufspannprozess zu fertigen. Bis zu 4 Werkzeuge arbeiten simultan an einem Werkstück. Die simultane Arbeitsweise geht insbesondere bei komplexen Bearbeitungen mit einer großen Zeitersparnis einher.

Unsere Dreh- und Frästeile werden größtenteils aus hochwertigen Messinglegierungen hergestellt. Wir arbeiten zur Entwicklung bleifreier Messinglegierungen für die Sanitär- und Haustechnik eng mit den deutschen Halbzeugwerken zusammen. Der Fokus der Zusammenarbeit liegt auf Nachhaltigkeit, guter Zerspanbarkeit und wirtschaftlicher Verarbeitung bleifreier Messinglegierungen. Unsere aktive Rolle bei der Entwicklung neuer Messinglegierungen stellt sicher, dass unsere Produkte bereits heute regulatorische, technische und ökologische Anforderungen von morgen erfüllen.

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