CNC: Computergestützte numerische Steuerung

Software zur Erstellung, Bearbeitung, Analyse oder Optimierung von 2D- oder 3D-Entwürfen. Sie wird zur Modellierung von Werkzeugen, Kavitäten und Werkzeugen entsprechend den Konstruktions- und Materialspezifikationen verwendet.

**CAM (Computer-Aided Manufacturing)** oder computergestützte Fertigung ist der Einsatz von Software zur Steuerung von Werkzeugmaschinen — Fräsen, Drehmaschinen, Erodiermaschinen, Roboter — auf Basis von CAD-Modellen. Im Werkzeug- und Formenbau wandelt CAM die Werkzeuggeometrie in Bearbeitungsbahnen um, die von CNC-Maschinen ausgeführt werden können. ## CAM in der Spritzgusswerkzeugfertigung Der CAD/CAM/CNC-Workflow ist das Rückgrat der Werkzeugmacherei: Der Konstrukteur erstellt das 3D-Modell in CAD, der Programmierer definiert Operationen (Schruppen, Schlichten, Polieren, EDM) im CAM, und die CNC-Maschine führt den erzeugten G-Code aus. So lassen sich komplexe Geometrien mit Mikrometer-Toleranzen reproduzieren. ## Typische Operationen - 3+2-Achs- und 5-Achs-Simultanfräsen für komplexe Kavitäten - Drehen für zylindrische Einsätze - Draht- und Senk-EDM für feine Details - Hochgeschwindigkeitsbearbeitung (HSC) in gehärteten Stählen ## Gängige CAM-Software PowerMill, Mastercam, NX CAM, Cimatron, hyperMILL, SolidCAM und EdgeCAM gehören zu den Branchenführern im Werkzeug- und Formenbau. ## Nutzen und Herausforderungen Reduziert menschliche Fehler, verkürzt Durchlaufzeiten und steigert die Genauigkeit. Erfordert geschulte Programmierer, vorgelagerte Simulation zur Kollisionsvermeidung und maschinenspezifische Postprozessoren.

Industrieller Computer, der Fertigungsprozesse oder Maschinen steuert, eingesetzt in der Automatisierung definierter und sich wiederholender Schritte.

**Werkzeug (Tool / Mold)** ist die mechanische Baugruppe aus Platten, Kavitäten, Anguss- und Kühlsystem, die das Spritzgussteil formt. Es ist die **teuerste Anlagenkomponente** der Operation (10.000 – 500.000 USD) und ihre Auslegung bestimmt alles: Zyklus, Qualität, Produktivität und Stückkosten. ## Hauptbestandteile - **Düsenseitige Platte (Cavity Plate)**: an der Düse, enthält meist die Kavität - **Auswerferseite (Core Plate)**: bewegliche Seite, trägt Kern und Auswerferstifte - **Anguss-System**: Sprue, Runner, Gates (kalt oder heiß) - **Kühlsystem**: Wasser-/Glykolkanäle, konturnah in Premiumwerkzeugen - **Auswerfersystem**: Stifte, Hülsen, Abstreiferplatten, Schieber für Hinterschnitte - **Standardkomponenten**: Führungssäulen, Buchsen, Halter, Sensoren - **Wechselbare Einsätze** in Verschleißbereichen ## Werkzeugtypen - **Einkavität**: Prototypen, große Teile, geringe Produktion - **Mehrkavität** (2/4/8/16/32+): Serienfertigung - **Familienwerkzeug**: unterschiedliche Kavitäten für Teile derselben Baugruppe - **Kaltkanal**: mit Kaltkanälen, die in jedem Zyklus getrennt werden - **Heißkanal**: kein Anguss-Scrap, kürzere Zyklen - **Stack Mold**: zwei Kavitätenebenen zur Kapazitätsverdopplung - **Two-Shot / Mehrkomponenten**: zwei Harze in einem Teil ## Werkzeugwerkstoffe - **1.2311 / P20 (vorgehärteter Stahl)**: Standard für mittlere Serien, gut zerspanbar - **1.2344 / H13**: gehärtete Einsätze, hohe thermische Verschleißfestigkeit - **S136 (Edelstahl)**: hochglanzpolierte Kavitäten, Korrosionsbeständigkeit (PVC, PET) - **Aluminium (7075)**: Prototyp- oder Kleinserienwerkzeuge - **NAK80**: Spiegelpolitur ohne Verzug ## Typische Lebensdauer - Aluminium: 5.000 – 50.000 Zyklen - P20: 100.000 – 1.000.000 Zyklen - Gehärtetes H13: 1 – 10 Mio. Zyklen - Karbid / TZM in Heißkanal-Gates: bis 50 Mio. ## Kritische Wartung Reinigung nach jeder Produktion, Entlüftungsprüfung, Schmierung von Stiften und Führungen, Überwachung der Kühlkanäle (Verkalkung) und Reparatur von Kavitätenschäden, bevor sie sich ausbreiten.