Ein reales Szenario
Ein deutscher Automobilzulieferer schickte uns ein Getriebegehäuse als CAD. Die Zeichnung verlangte „Aluminium, hochfest”. Keine Legierung spezifiziert, keine Oberflächennorm, keine Toleranzangaben an nicht-kritischen Merkmalen.
Sie hatten bereits 4 Wochen und 3.200 € bei einer lokalen Werkstatt verbrannt, die die Ebenheit der Montagefläche nicht einhalten konnte. Die Teile verzogen sich während der Bearbeitung.
Wir stellten drei Fragen, bevor wir die Datei anfassten:
- Ist dies ein Passungsprüf-Prototyp oder ein funktionaler Belastungstest?
- Was wird in die Gewindebohrungen geschraubt – Stahlbefestigungen oder Aluminium?
- Wie ist die Einsatzumgebung – Außenbereich, Motorraum, Reinraum?
Die Antworten änderten alles. Statt 6061 (dem Standard der lokalen Werkstatt) verwendeten wir 7075-T6. Statt normaler Eloxierung spezifizierten wir Harteloxal mit 50 μm Schichtdicke für die Montagefläche. Statt überall ±0,1 mm anzunehmen, hielten wir ±0,02 mm nur an den Passstift-Positionen – was Bearbeitungszeit und Kosten sparte.
Die Teile funktionierten. Beim ersten Versuch. Fünf Tage von CAD bis Versand.
Dieser Leitfaden behandelt, was das deutsche Team auf die harte Tour lernen musste.
Die 2 Legierungen, auf die es ankommt
Zwei Güten decken 90 % des Prototypenbedarfs ab. Der Trick ist zu wissen, welche zu Ihren Testzielen passt.
6061 Aluminium – Das Arbeitstier
Streckgrenze: 276 MPa. Hervorragende Zerspanbarkeit. Nimmt Standard-Eloxierung (Typ II) ausgezeichnet an. Schweißbar. Ausreichend korrosionsbeständig für die meisten Innen- und überdachten Außenanwendungen.
6061 verwenden, wenn: Sie Passform und Gestalt prüfen, nicht Belastungsgrenzen ausreizen. Halterungen, Gehäuse, Montageplatten, Kühlkörper, die meisten Konsumgütergehäuse.
Typische CNC-Toleranzen erreichbar: ±0,05 mm an Features, ±0,02 mm an Bohrungen. Oberflächengüte bearbeitet: Ra 0,8-1,6 μm.
Kostenbenchmark: Ein handtellergroßes 6061-Teil mit 5 bearbeiteten Features kostet typischerweise 55-110 € für einen Einzelprototyp, inklusive Material.
7075 Aluminium – Der Athlet
Streckgrenze: 503 MPa – fast das Doppelte von 6061. Vergleichbar mit Baustahl in der Festigkeit, bei einem Drittel des Gewichts. Schwieriger zu bearbeiten (erfordert scharfe Werkzeuge, langsamere Vorschübe). Konventionell nicht schweißbar. Kostet 30-50 % mehr als 6061.
7075 verwenden, wenn: Ihr Prototyp wiederholten Stößen, struktureller Belastung ausgesetzt ist oder bis zum Versagen getestet wird. Luftfahrt-Halterungen, Fahrrad-Federungselemente, Drohnenrahmen, Rennkomponenten, hochbelastete Robotik-Gelenke.
Oberflächengüte nach der Bearbeitung: Ra 0,8-1,6 μm. Eloxieren ist möglich, ergibt aber ein etwas dunkleres, weniger dekoratives Finish als 6061.
Entscheidungshilfe: Wenn Ihr Teil angeschraubt wird und dort bleibt → 6061. Wenn es Stößen, Vibrationen oder Lastwechseln ausgesetzt ist → 7075. Wenn Sie unsicher sind, lassen Sie Ihren Hersteller die FEA-Spannungskarte mit Ihnen durchgehen.
CNC vs. 3D-Druck: Ein praktischer Vergleich
5 Verifikations-Checks vor der Zahlung
1. Koordinatenmessgerät-Bericht (KMG)
Fordern Sie einen KMG-Bericht für Features an, die Sie als kritisch markiert haben. Ein echter Bericht zeigt: Feature-Nummer passend zu Ihrer Zeichnung, Nennmaß vs. tatsächlicher Messwert, Abweichung in mm, obere/untere Toleranzgrenzen und Bestanden/Nicht-bestanden pro Feature.
Wenn Ihr Lieferant dies nicht liefern kann, macht er Sichtprüfung – keine Messung.
2. Oberflächengüte-Daten
„Bearbeitet” ist keine Spezifikation. „Glatt” auch nicht. Geben Sie Ra (Mittenrauwert) in μm oder μin an: Standard-CNC-Finish: Ra 0,8-1,6 μm. Feinfinsh (vor dem Eloxieren): Ra 0,4-0,8 μm. Spiegelpolitur: Ra <0,1 μm.
Fordern Sie eine Profilometer-Messung an einer kritischen Oberfläche. Das dauert 30 Sekunden.
3. Materialzertifikat
Für 7075 und andere Hochleistungslegierungen fordern Sie das Werkszeugnis (EN 10204 3.1 oder äquivalent). Dies verfolgt das Material bis zur Schmelze zurück und bestätigt chemische Zusammensetzung und mechanische Eigenschaften. Für 6061 aus Standardbeständen ist ein Zertifikat weniger kritisch – aber dennoch empfehlenswert, wenn Ihr Teil sicherheitsrelevant ist.
4. Foto-Freigabe vor dem Versand
Lassen Sie sich drei standardisierte Ansichten schicken: Übersicht von oben, Nahaufnahme des kritischsten Features und Gewindeprüfung (mit eingesetzter Lehre, falls zutreffend). Dies fängt 80 % der Probleme ab: falsche Oberflächengüte, übersehene Features, Werkzeugspuren, offensichtliche Maßfehler.
5. Gewindelehren-Prüfung
Der häufigste Überseefehler, den wir sehen: falsche Gewindespezifikation. M6 geschnitten, während die Zeichnung 1/4″-20 UNC verlangte. Oder umgekehrt. Geben Sie metrisch vs. Zoll explizit an. Wenn Ihre Zeichnung mehrdeutig ist, fügen Sie einen Hinweis hinzu: „ALLE GEWINDE METRISCH, SOFERN NICHT ANDERS GEKENNZEICHNET.”
Realität der Beschaffung aus China
Chinesische Aluminium-Prototypen kosten 40-60 % weniger als US/EU-Äquivalente bei vergleichbarer Qualität. Lieferzeiten liegen bei 3-7 Tagen für Standardteile vs. 7-14 Tagen im Inland.
Der Kompromiss ist der Kommunikationsaufwand, nicht die Qualität. Die Werkstätten, die gute Arbeit liefern, existieren – Sie müssen sie nur finden, bevor Sie Geld überweisen. Die fünf obigen Verifikations-Checks sind Ihr Filter.
Ein Videoanruf mit der Fabrik, der laufende Maschinen, QC-Ausrüstung und Materiallager zeigt, ist 50 E-Mails Hin-und-Her wert.
Holen Sie sich ein Angebot mit kostenlosem DFM-Feedback und einem Muster-KMG-Bericht aus einem früheren Projekt. CAD hochladen →