Warum fertigungsgerechte Konstruktion bares Geld spart
Fertigungsgerechte Konstruktion (Design for Manufacturing, DfM) beschreibt die Gestaltung von Bauteilen so, dass sie mit minimalem Fertigungsaufwand und maximaler Prozesssicherheit herstellbar sind, ohne Kompromisse bei der Funktion.
Über 70% der Fertigungskosten werden in der Konstruktionsphase festgelegt, noch bevor das erste Span fällt. Kleine Änderungen am CAD-Modell können den CNC-Stückpreis um 20-40% senken, ohne die Funktion des Bauteils zu beeinträchtigen.
In diesem Artikel teilen wir 10 praxiserprobte Tipps aus der täglichen CNC-Fertigung, jeder einzelne spart Zeit, Werkzeuge oder Aufspannungen.
Die 10 wichtigsten Tipps
1. Toleranzen nur dort wo nötig
Die goldene Regel: Jede Halbierung der Toleranz verdoppelt die Kosten. Prüfen Sie bei jedem Maß: Ist die enge Toleranz funktional notwendig? Allgemeintoleranz nach ISO 2768-m (±0,1 mm) reicht für 80% aller Maße. Nur Passungssitze, Dichtflächen und Lagersitze brauchen engere Werte.
2. Innenradien statt scharfer Ecken
Scharfe Innenecken (90°) sind CNC-technisch unmöglich, der Fräser ist rund. Konstruieren Sie Innenradien von mindestens R1 mm, besser R2. Das ermöglicht Standard-Fräser und schnellere Bearbeitung. Scharfe Ecken erfordern teure Erodierung.
3. Standard-Bohrungsdurchmesser verwenden
Verwenden Sie Norm-Bohrungsdurchmesser: 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20 mm. Sondergrößen wie 7,3 mm erfordern Sonderwerkzeuge oder Aufreiben, beides kostet Zeit und Geld.
4. Wandstärken einhalten
Zu dünne Wände (<1 mm bei Metall) verformen sich beim Bearbeiten und erfordern spezielle Spannstrategien. Empfohlene Mindestwandstärke: =1,5 mm bei Aluminium, =1 mm bei Stahl. Dünnere Wände sind machbar, aber deutlich aufwändiger.
5. Tiefe Taschen und Bohrungen vermeiden
Faustregel: Taschentiefe maximal 4× Breite, Bohrungstiefe maximal 6× Durchmesser. Tiefere Features erfordern Sonderwerkzeuge, langsamere Vorschübe und erhöhen das Risiko von Vibrationen.
6. Aufspannungen minimieren
Jede zusätzliche Aufspannung kostet 15-45 Minuten Rüstzeit. Konstruieren Sie so, dass möglichst viele Features von einer Seite zugänglich sind. Ideal: Alle kritischen Maße in einer Aufspannung bearbeiten, das maximiert die Genauigkeit.
7. Gewinde richtig spezifizieren
Standard-Gewindetiefen reichen: 2× Durchmesser bei Stahl, 2,5× bei Aluminium. Tiefere Gewinde bringen keine Festigkeitsvorteile, erhöhen aber Bruchgefahr und Fertigungsaufwand. Gewindebohrungen immer mit Freistich am Grund konstruieren.
8. STEP-Datei immer mitliefern
Ein 3D-STEP-Modell beschleunigt die CAM-Programmierung um 30-50% gegenüber reinen 2D-Zeichnungen. Gleichzeitig reduziert es Fehler durch falsche Geometrie-Interpretation. Mehr dazu in unserem Einkäufer-Leitfaden.
9. Oberflächenanforderungen gezielt setzen
Nicht jede Fläche braucht Ra 0,8. Spezifizieren Sie Oberflächengüten nur an Funktionsflächen, Dichtflächen, Lagersitze, Gleitflächen. Alle anderen Flächen belassen Sie bei der Standardrauheit (Ra 1,6-3,2), die sich automatisch aus der Bearbeitung ergibt.
10. Material mit dem Fertiger abstimmen
Nicht jedes Material ist gleich gut zerspanbar. AW-6082 T6 ist ideal für die meisten Aluminium-Frästeile. Automatenstahl 11SMnPb30 zerspant sich deutlich besser als C45. Fragen Sie Ihren Fertiger, oft gibt es wirtschaftlichere Alternativen ohne Funktionsverlust.
Praxis-Checkliste
Vor dem Versand der Anfrage prüfen: ? Toleranzen hinterfragt ? Innenradien =R1 ? Standard-Bohrungen ? Wandstärken =1,5mm ? Taschen =4:1 ? Aufspannungen minimiert ? STEP-Datei beigefügt
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Berät mein Fertiger mich auch zur Konstruktion?
Gute Fertiger tun das proaktiv. Bei Strobel Industry prüfen wir jede Zeichnung auf Fertigungsoptimierungen und machen Vorschläge, bevor die Fertigung beginnt, kostenlos. Das spart beiden Seiten Zeit und Geld.
Was ist der häufigste Kostentreiber-Fehler?
Mit Abstand: Unnötig enge Toleranzen auf allen Maßen. Wir sehen regelmäßig Zeichnungen, bei denen alle Maße mit ±0,01 toleriert sind, obwohl nur 2-3 Maße diese Genauigkeit tatsächlich brauchen. Die Kostenwirkung ist enorm.
Lohnt sich fertigungsgerechte Konstruktion auch bei Einzelteilen?
Absolut. Auch bei Einzelteilen können fertigungsgerechte Anpassungen den Preis um 20-30% senken, durch weniger Aufspannungen, Standard-Werkzeuge und schnellere Programmierung.
Fazit: 10 Minuten Prüfung sparen Stunden in der Fertigung
Fertigungsgerechte Konstruktion ist keine Wissenschaft, es sind 10 einfache Regeln, die jeder Konstrukteur in wenigen Minuten prüfen kann. Die Wirkung: 20-40% niedrigere CNC-Kosten, schnellere Lieferzeiten und weniger Rückfragen.
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