Stangenmaterial und Plattenmaterial sind zwei gängige Rohmaterialformen für die spanende Bearbeitung. Ob für Prototypen, Kleinserien oder reguläre industrielle Komponenten, beide können als Ausgangsmaterial vor der CNC-Bearbeitung verwendet werden.
In diesem Artikel werden die Unterschiede zwischen Stangenmaterial und Plattenmaterial, die grundlegenden Konzepte, die gebräuchlichen Typen und die Auswahl der geeignetsten Materialform für CNC-gefertigte Teile erläutert.
Was ist ein Stangenmaterial?
Bei Stangenmaterial handelt es sich um Rohmaterial, das in langen Abschnitten geliefert wird und in der Regel eine relativ gleichmäßige Querschnittsform aufweist. Je nach Querschnitt sind Rundstangen, Vierkantstangen, Sechskantstangen und Flachstangen gängige Formen.
Bei der spanabhebenden Bearbeitung wird das Stangenmaterial in der Regel auf die erforderliche Länge zugeschnitten, bevor es als Ausgangsmaterial für ein Teil verwendet wird. Es wird häufig für Wellen, Stifte, Buchsen, Verbindungsstücke und Gewindeteile verwendet, da diese Teile oft ein Grundprofil haben, das der ursprünglichen Form des Stangenmaterials nahe kommt.
Welches sind die gängigen Formen von Stangenmaterial?
Stangenmaterial kann nach seiner Querschnittsform klassifiziert werden. Zu den gängigen Formen gehören Rundstangen, Vierkantstangen, Sechskantstangen und Flachstangen. Jede Form ist für unterschiedliche Bearbeitungsmethoden und Teilegeometrien geeignet.
Rundstahl ist die gängigste Form und wird häufig für Wellen, Stifte, Buchsen, Hülsen und Gewindeteile verwendet. Vierkantstangen eignen sich für blockartige Teile, Verbindungsstücke oder Komponenten, die an mehreren Seiten bearbeitet werden müssen. Sechskantstangen werden üblicherweise für Muttern, Armaturen, Ventilteile oder Komponenten verwendet, die Schlüsselflächen benötigen. Flachstahl wird häufig für schmale Halterungen, streifenförmige Teile oder einfache Strukturteile verwendet.
Wie wird Stangenmaterial hergestellt?
Stangenmaterial kann je nach Material, gewünschter Größe, Oberflächenbeschaffenheit und mechanischen Eigenschaften durch verschiedene Fertigungsverfahren hergestellt werden. Zu den gängigen Verfahren gehören Warmwalzen, Kaltziehen, Strangpressen und Schmieden.
Warmgewalztes Stangenmaterial wird in der Regel verwendet, wenn Standardabmessungen und allgemeine mechanische Eigenschaften ausreichen. Kaltgezogenes Stangenmaterial bietet in der Regel eine bessere Maßgenauigkeit, eine glattere Oberfläche und eine bessere Geradheit und ist daher für Teile geeignet, die eine gleichmäßigere Bearbeitung erfordern. Stranggepresstes Stangenmaterial ist bei Aluminium und einigen Nichteisenwerkstoffen üblich, während geschmiedetes Stangenmaterial verwendet werden kann, wenn eine höhere Festigkeit oder eine bessere Kornstruktur erforderlich ist.
Bei der CNC-Bearbeitung kann der Herstellungsprozess des Stangenmaterials die Oberflächenbeschaffenheit, die Maßhaltigkeit, die Eigenspannung und die Stabilität des Materials beim Schneiden beeinflussen. Deshalb sollten Materialform und Lieferzustand zusammen mit der Teilegeometrie und den Toleranzanforderungen geprüft werden.
Arten von Stangenmaterial
Stangenmaterial kann in verschiedenen Querschnittsformen geliefert werden, je nach Konstruktion des Teils und Bearbeitungsmethode. Zu den gebräuchlichsten Formen gehören Rundstangen, Vierkantstangen, Sechskantstangen und Flachstangen.
Rundstab
Rundstahl hat einen kreisförmigen Querschnitt und ist eine der häufigsten Formen von Stangenmaterial. Es wird häufig für Wellen, Stifte, Buchsen, Hülsen und Gewindeteile verwendet.
Quadratische Bar
Vierkantstangen haben einen quadratischen Querschnitt und werden häufig für blockartige Teile, Abstandshalter, Verbindungsstücke oder Komponenten verwendet, die an mehreren Seiten bearbeitet werden müssen.
Sechskantstange
Sechskantstangen haben einen sechsseitigen Querschnitt. Er wird üblicherweise für Muttern, Armaturen, Ventilteile, Gewindeanschlüsse und Teile, die eine Schlüsselfläche benötigen, verwendet.
Flache Stange
Flachstahl hat einen rechteckigen, schmalen und relativ flachen Querschnitt. Er wird häufig für streifenförmige Teile, schmale Halterungen, einfache Stützen und kleine Konstruktionsteile verwendet.
Was ist ein Plattenlager?
Grobblech ist ein Rohmaterial, das in Form von flachen Blechen oder dicken Platten geliefert wird und in der Regel durch seine Länge, Breite und Dicke definiert ist. Je nach Dicke und Verwendung kann es als Blech, Mittelplatte, Dickplatte oder Präzisionsplatte klassifiziert werden.
Bei der CNC-Bearbeitung wird das Plattenmaterial in der Regel auf den gewünschten Umriss oder die gewünschte Größe zugeschnitten, bevor es als Ausgangsmaterial für das Fräsen, Bohren, Schlitzen oder Profilieren verwendet wird. Es wird häufig für Flansche, Halterungen, Gehäuse, Grundplatten, Montageplatten und Abdeckungen verwendet, da diese Teile oft eine größere ebene Fläche oder einen breiteren Bearbeitungsbereich benötigen.
Arten von Plattenmaterial
Grobblech kann in verschiedenen Dickenbereichen und Oberflächenbeschaffenheiten geliefert werden, je nach Teilegröße, Bearbeitungsanforderungen und Materialqualität. Zu den gängigen Typen gehören Bleche, Mittelplatten, Dickbleche und Präzisionsbleche.
Blatt
Blech ist eine dünnere Form von Plattenmaterial, das normalerweise für leichtere Teile, Abdeckungen, Paneele und einfache flache Komponenten verwendet wird. Bei der Bearbeitung eignet sich Plattenmaterial besser für Teile, die keine große Dicke oder tiefes Fräsen erfordern.
Mittlerer Teller
Mittelgroße Bleche werden in der Regel für CNC-gefertigte Teile verwendet, die eine größere Dicke und Festigkeit als Blech benötigen. Es wird häufig für Halterungen, Flansche, Montageplatten und allgemeine Strukturteile gewählt.
Dickes Blech
Dickes Blech bietet mehr Materialstärke für Teile, die eine tiefere Bearbeitung, stärkere Abschnitte oder komplexere Fräsungen erfordern. Es kann für Gehäuse, Grundplatten, Werkzeugplatten und Komponenten mit Taschen oder gestuften Oberflächen verwendet werden.
Präzisionsplatte
Präzisionsbleche werden mit strengerer Dickenkontrolle, besserer Ebenheit oder verbesserter Oberflächenbeschaffenheit geliefert. Es wird häufig verwendet, wenn Maßhaltigkeit, Oberflächenqualität oder genaue ebene Oberflächen vor der Bearbeitung wichtig sind.
Stangenmaterial vs. Plattenmaterial: Die wichtigsten Unterschiede
Der Unterschied zwischen Stangenmaterial und Plattenmaterial besteht nicht nur in ihrer äußeren Form. Bei der CNC-Bearbeitung kann sich die Form des Rohmaterials auf die Vorbereitung des Rohlings, die Bearbeitungsmethode, die Materialverwendung, die Aufspannung und die Kostenbewertung auswirken. Die folgenden Faktoren sind in der Regel die wichtigsten beim Vergleich von Stangenmaterial und Plattenmaterial.
| Faktor | Stangenware | Plattenbestand |
|---|---|---|
| Form und Größe | Lange Profile mit relativ gleichmäßigem Querschnitt, wie Rund-, Vierkant-, Sechskant- oder Flachprofile | Flache Bleche oder Platten, in der Regel durch Länge, Breite und Dicke definiert |
| Bearbeitungsverfahren | Üblicherweise verwendet zum Drehen, Bohren, Gewindeschneiden, Schneiden und leichten Fräsen | Häufig verwendet zum Fräsen, Bohren, Schlitzen, Profilieren und Taschenfräsen |
| Materialverwendung | Effizienter für Wellen, Buchsen, Verbindungsstücke und normale lange oder zylindrische Teile | Effizienter bei Flanschen, Halterungen, Gehäusen, Grundplatten und flachen oder breiten Teilen |
| Vorrichtungen | Geeignet für das Halten von langem Material oder die Rotationsbearbeitung, insbesondere von Drehteilen | Geeignet für flache Spannvorrichtungen und Mehrseitenbearbeitung, insbesondere für Löcher, Schlitze und ebene Flächen |
| Auswirkungen auf die Kosten | Kann den Materialabtrag und die Bearbeitungszeit reduzieren, wenn die Form des Teils dem Stangenmaterial nahe kommt | Kann den Verschnitt und die Fräszeit reduzieren, wenn die Form des Teils nahe am Plattenmaterial liegt |
Form und Größe
Stangenmaterial wird in der Regel in langen Abschnitten geliefert, wobei die Querschnittsform und die Länge die wichtigsten Merkmale sind. Rundstangen, Vierkantstangen, Sechskantstangen und Flachstangen sind gängige Formen und eignen sich zum Schneiden einzelner Rohlinge aus längerem Material.
Plattenmaterial wird hauptsächlich durch flache Abmessungen und Dicken definiert. Es eignet sich besser für Teile, die eine größere Oberfläche, eine bestimmte Dicke oder ein breites Profil erfordern, wie Flansche, Halterungen, Gehäuse und Bodenplatten.
Bearbeitungsverfahren
Stangenmaterial wird häufiger für Drehteile verwendet, insbesondere wenn das Teil Außendurchmesser, Innenlöcher, Schultern oder Gewinde aufweist. Es kann auch gebohrt, mit Gewinde versehen, geschnitten oder leicht gefräst werden, aber sein Hauptvorteil liegt in der Regel bei langen oder rotierenden Teilen.
Plattenmaterial ist besser geeignet für CNC-Fräsen Bearbeitungen, wie Plandrehen, Profilieren, Schlitzen, Bohren und Taschenfräsen. Für Teile, die große bearbeitete Flächen oder mehrere Lochmuster erfordern, ist Plattenmaterial oft ein praktischerer Ausgangsrohling.
Materialverwendung
Wenn die Grundform des Teils einem Zylinder, einem langen Abschnitt oder einem gleichmäßigen Profil ähnelt, kann mit Stangenmaterial oft unnötiger Materialabtrag reduziert werden. Wellen, Stifte, Buchsen und einige Verbindungsstücke lassen sich in der Regel direkter aus Stangenmaterial bearbeiten.
Wenn die Grundform des Teils flach, plattenförmig oder breit ist, ist Plattenmaterial in der Regel günstiger. FlanscheHalterungen, Montageplatten und Gehäuse lassen sich oft leichter aus Blechmaterial herstellen, wobei der Materialabfall begrenzt ist.
Vorrichtungen
Stangenmaterial eignet sich für lange Lagerhaltung, Abstechoperationen oder Rotationsbearbeitung. Bei gedrehten Teilen ist das Spannverfahren in der Regel direkter.
Plattenmaterial eignet sich besser für flache Aufspannungen. Bei Teilen mit Löchern, Schlitzen, Stufen oder großen ebenen Flächen ist es mit Plattenmaterial einfacher, einen stabilen Bearbeitungsbezug herzustellen.
Auswirkungen auf die Kosten
Der Einkaufspreis von Stangenmaterial und Plattenmaterial hängt von Material, Größe und Lieferbedingungen ab. Bei der CNC-Bearbeitung hängen die Endkosten jedoch auch davon ab, ob die Form des Rohmaterials der endgültigen Form des Teils nahe kommt.
Wenn die Materialform geeignet ist, können Materialabtrag, Rüstvorgänge und Bearbeitungszeit oft reduziert werden. Andererseits kann die Bearbeitung von wellenförmigen Teilen aus Plattenmaterial oder von großen flachen Teilen aus Stangenmaterial zu mehr Materialabfall und längerer Bearbeitungszeit führen.
Vor- und Nachteile von Stangenmaterial und Plattenmaterial
Stangenmaterial und Plattenmaterial haben beide Vorteile bei der CNC-Bearbeitung, aber keines von beiden ist für jedes Teil geeignet. Die richtige Wahl hängt von der Teileform, dem Bearbeitungsverfahren, der Materialgröße und der Menge des zu entfernenden Materials ab.
Vorteile von Stangenmaterial
Stangenmaterial eignet sich für Teile, die von einem langen oder regelmäßigen Querschnitt ausgehen. Es wird häufig für Wellen, Stifte, Buchsen, Muffen, Verbindungsstücke und Gewindeteile verwendet, da diese Teile oft die Form von Rund-, Vierkant- oder Sechskantstangen haben.
Bei Drehteilen kann das Stangenmaterial den Bearbeitungsprozess direkter gestalten. Das Material kann auf Länge geschnitten, sicher gehalten und durch Drehen, Bohren, Gewindeschneiden oder Abstechen bearbeitet werden.
Beschränkungen des Stangenmaterials
Stangenmaterial ist weniger geeignet für große flache Teile, breite Profile oder Komponenten, die ein umfangreiches Fräsen über eine große Fläche erfordern. Wenn eine flache Halterung, ein Gehäuse oder eine Grundplatte aus Stangenmaterial bearbeitet wird, muss möglicherweise mehr Material entfernt werden.
Stangenmaterial kann auch die Ausgangsgröße für Teile begrenzen, die eine große Breite oder eine große Oberfläche erfordern. In diesen Fällen ist Plattenmaterial oft einfacher vorzubereiten und zu bearbeiten.
Vorteile von Plattenmaterial
Plattenmaterial ist nützlich für Teile mit flachen Oberflächen, breiteren Profilen, Lochmustern, Schlitzen, Taschen oder gefrästen Konturen. Es wird in der Regel für Flansche, Halterungen, Gehäuse, Montageplatten, Abdeckungen und Grundplatten verwendet.
Für Fräsarbeiten ist Plattenmaterial ein praktischer Ausgangsrohling. Es kann in Form geschnitten, auf einer ebenen Fläche eingespannt und je nach Werkstückdesign von einer oder mehreren Seiten bearbeitet werden.
Beschränkungen des Plattenmaterials
Plattenmaterial ist nicht immer effizient für lange, runde oder wellenförmige Teile. Die Bearbeitung dieser Teile aus Plattenmaterial kann zu unnötigem Abfall führen und mehr Schneidzeit erfordern.
Dickeres Plattenmaterial kann auch eine sorgfältigere Einrichtung erfordern, wenn das Teil tiefe Taschen, einen großen Materialabtrag oder enge Ebenheitsanforderungen aufweist. Die endgültigen Bearbeitungskosten hängen sowohl von der Plattengröße als auch von der Menge des zu entfernenden Materials ab.
Gängige industrielle Anwendungen von Stabstahl und Plattenmaterial
Stangenmaterial und Plattenmaterial werden bei vielen Bearbeitungsprojekten verwendet, aber ihre Anwendungen unterscheiden sich oft nach Branche und Teilegeometrie. Stangenmaterial wird häufiger für Komponenten verwendet, die von runden, linearen oder regelmäßigen Profilen ausgehen, während Plattenmaterial häufig für flache, breite oder gefräste Komponenten verwendet wird.
Automobil und Transport
Bei Projekten in der Automobil- und Transportbranche wird Stangenmaterial häufig für Wellen, Stifte, Abstandshalter, Gewindestücke und kleine Drehteile verwendet. Diese Teile erfordern in der Regel stabile Abmessungen und wiederholbare Drehbearbeitungen.
Plattenmaterial wird in der Regel für Halterungen, Montageplatten, Flansche, Abdeckungen und tragende Strukturteile verwendet. Diese Komponenten müssen oft gefräst werden, Bohren, Schlitzen oder Profilieren, um Befestigungslöcher und ebene Montageflächen zu schaffen.
Industrielle Ausrüstung
In der Industrie wird Stangenmaterial häufig für Buchsen, Hülsen, Führungsstifte, Rollen, Armaturen und bearbeitete Verbindungsstücke verwendet. Diese Teile haben oft regelmäßige Formen und sind zum Drehen, Bohren oder Gewindeschneiden geeignet.
Plattenmaterial wird häufig für Grundplatten, Maschinenhalterungen, Vorrichtungsplatten, Gehäuse und Gerätetafeln verwendet. Es bietet eine praktische Ausgangsform für Teile, die breite Oberflächen, Lochmuster oder gefräste Taschen benötigen.
Elektronik und elektrische Komponenten
In der Elektronik und Elektrik kann Stangenmaterial für kleine Steckverbinder, leitende Stifte, Abstandshalter und Präzisionsdrehteile verwendet werden, insbesondere wenn Kupfer, Messing oder Aluminium erforderlich ist.
Plattenmaterial wird häufig für Gehäuse, Wärmespreizer, Montageplatten, Abdeckungen und Paneele verwendet. Es ist nützlich, wenn das Teil eine ebene Oberfläche, eine kontrollierte Dicke oder eine größere Fläche für die Montage benötigt.
Luft- und Raumfahrt und Präzisionskomponenten
In der Luft- und Raumfahrt und bei der Präzisionsbearbeitung kann Stangenmaterial für leichte Wellen, Stifte, Buchsen, Befestigungselemente und kleine hochfeste Teile verwendet werden. Die Wahl hängt oft von der Materialqualität, den Toleranzanforderungen und der Teilegeometrie ab.
Plattenmaterial wird in der Regel für Halterungen, Strukturplatten, Gehäuse, Paneele und gefräste Leichtbauteile verwendet. Bei diesen Teilen können Dicke, Ebenheit und Materialstabilität vor der Bearbeitung wichtig sein.
Wie wählt man zwischen Stangenmaterial und Plattenmaterial für die CNC-Bearbeitung?
Die Wahl zwischen Stangenmaterial und Plattenmaterial sollte nicht nur auf der Materialqualität beruhen. Die bessere Wahl hängt in der Regel von der Teilegeometrie, der Bearbeitungsmethode, der Materialgröße, dem Materialverbrauch und dem Kostenziel ab.
Teil-Geometrie
Die Teilegeometrie ist der erste zu prüfende Faktor. Ist das Teil lang, rund oder hat es einen regelmäßigen Querschnitt, ist Stangenmaterial oft die geeignetere Ausgangsform. Ist das Teil flach, breit oder hat es eine größere zu bearbeitende Fläche, lässt sich Plattenmaterial in der Regel leichter vorbereiten und bearbeiten.
Bearbeitungsverfahren
Auch das Bearbeitungsverfahren wirkt sich auf die Wahl des Materials aus. Teile, die hauptsächlich gedreht, gebohrt, mit Gewinde versehen oder abgetrennt werden müssen, eignen sich oft gut für Stangenmaterial. Teile, die gefräst, geschlitzt, mit Taschen versehen, profiliert oder mit mehreren Löchern versehen werden müssen, eignen sich normalerweise besser für Plattenmaterial.
Materielle Verwendung
Eine Lagerform, die der endgültigen Form des Teils näher kommt, kann unnötigen Materialabtrag reduzieren. Zum Beispiel sind wellenförmige Teile aus Stangenmaterial in der Regel effizienter, während flache Halterungen, Flansche und Grundplatten aus Plattenmaterial in der Regel effizienter sind.
Kosten- und Produktionseffizienz
Die kostengünstigere Wahl ist nicht immer das billigere Rohmaterial. Bei der CNC-Bearbeitung hängen die Gesamtkosten auch von der Zerspanungszeit, der Komplexität der Einrichtung, dem Materialabfall und davon ab, wie einfach das Teil während der Bearbeitung gehalten werden kann. Wenn beide Formen möglich sind, ist die bessere Wahl in der Regel diejenige, die den Bearbeitungsweg einfacher gestaltet.
Schlussfolgerung
Stangenmaterial und Plattenmaterial sind beide gängige Rohmaterialformen für die CNC-Bearbeitung, eignen sich aber für unterschiedliche Teileformen und Bearbeitungswege. Stangenmaterial wird häufig für lange, runde oder gleichmäßig profilierte Teile verwendet, während Plattenmaterial besser für flache, breite oder gefräste Komponenten geeignet ist.
Die richtige Wahl hängt von der Teilegeometrie, der Bearbeitungsmethode, der Rohteilgröße, dem Materialverbrauch und dem Kostenziel ab. In den meisten Fällen ist die bessere Rohteilform diejenige, die unnötige Zerspanung reduziert und einen praktischen Ausgangsrohling für den erforderlichen CNC-Prozess bietet.
Wenn Sie sich nicht sicher sind, ob Ihr Teil aus Stangenmaterial oder aus Plattenmaterial bearbeitet werden soll, kann Minhe CNC Ihre Zeichnung, Ihre Materialanforderungen und Ihren Produktionsbedarf prüfen, um einen praktischen Bearbeitungsansatz vorzuschlagen.
