Zerspanungstechniken: Die Grundlagen der Metallbearbeitung

Die Zerspanung ist eine Technik, bei der Werkstoffe präzise bearbeitet werden. Gerade im Bereich der Metallverarbeitung ist es ein wichtiger Prozess, der eine zentrale Rolle spielt. In den letzten Jahren hat sich die Technik sehr stark weiterentwickelt. Damit haben sich auch die Methoden für die Bearbeitung verändert. Mittlerweile ist die Zerspanungstechnik nicht nur mehr das reine Abtragen von Material. Wenn man Metall bearbeitet, braucht man Präzision, technologische Raffinesse und Effizienz. Sie bringen eine einzigartige Faszination mit sich, wenn man einmal über den Anblick moderner Maschinenbauteile und feinmechanische Komponenten hinaus blickt.

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Was versteht man unter Zerspanung?

Die Zerspanungstechnik ist ein Fertigungsverfahren. Dabei wird überschüssiges Material in Form von Spänen abgetragen. Daher der Name. Bei der Zerspanungstechnik kommen Werkzeuge zum Einsatz, die mit hoher Präzision arbeiten. Sie sorgen dafür, dass das Werkstück die gewünschte Form bekommt. Dabei können die Werkstoffe gedreht, gefräst, gebohrt oder geschliffen werden. Jede dieser Techniken hat ihre eigenen Anwendungsbereiche und spezifischen Merkmale. Oftmals denkt man landläufig, dass die Formgebung durch Gießen oder Schmieden erfolgt. Das stimmt leider nicht so. Kontrolliertes Abtragen ist wichtig, damit die Form gelingt. Man kann mit der Zerspanungstechnik auch komplexe Geometrie mit hoher Maßhaltigkeit herstellen. Deshalb ist die Zerspanungstechnik gerade in der Luftfahrt – und der Automobilindustrie sehr geschätzt.

Die Vielfalt der Zerspanungstechniken

Man kann die Zerspanungstechnik grundsätzlich grob in drei Hauptbereiche einteilen. Zum einen werden spanende Verfahren mit geometrisch bestimmter Schneide verwendet. Ein weiterer Bereich ist das spanende Verfahren mit geometrisch unbestimmter Schneide. Das dritte sind nicht konventionelle Zerspanung Verfahren. Bei konventionellen Techniken wird das Drehen und Fräsen von Werkstoffen immer wichtiger. Allerdings werden sie auch durch moderne Verfahren ersetzt. Heutzutage gewinnen Verfahren wie Laser abtragen oder Funkenerodieren immer mehr an Bedeutung. Es handelt sich dabei nicht nur um eine Weiterentwicklung der Verfahren, es wird dadurch auch ermöglicht, dass man mehr oder weniger jedes metallische Werkstück passgenau bearbeiten kann.

Drehen – der Klassiker der Metallbearbeitung

Klassisch betrachtet ist das Drehen eine der am weitesten verbreiteten und ältesten Zerspanungstechniken. Beim Drehen rotiert das Werkstück, das zuvor eingespannt wurde. Danach wird das Werkzeug entlang seiner Oberfläche geführt. Man kann mit dieser Methode zylindrische Formen in höchster Präzision bearbeiten. Das können zum einen einfache Wellen sein, aber auch komplexe Motorteile können so gefertigt werden. Man spricht hier auch von CNC drehen. Diese Technik wird besonders in der Serienfertigung sehr gerne genutzt.

Moderne Drehmaschinen ermöglichen eine voll automatisierte Bearbeitung mit minimalem Ausschuss – ein Aspekt, der auch in der Lohnfertigung immer wichtiger wird.

Fräsen – Präzision in mehreren Achsen

Das Fräsen unterscheidet sich ein wenig vom Drehen. Auch hier rotiert das Werkzeug. Allerdings wird das Werkstück in mehreren Achsen bewegt. Das macht es möglich, dass man auch komplizierte Geometrie erzeugen kann. Diese wären so beim Drehen nicht möglich. Frästechniken findet man besonders im Werk – und Formenbau. Aber auch in der Luft – und Raumfahrttechnik sind sie sehr gerne genutzt. Durch den Einsatz von CNC-gesteuerten Fräsmaschinen ist eine präzise und wiederholbare Fertigung selbst bei kleinsten Toleranzen möglich. Diese Maschinen erfordern jedoch geschultes Personal – ein Bereich, in dem Fachkräftemangel zunehmend zum Thema wird.

Bohren – punktgenaue Bearbeitung

Man braucht aber gar nicht so weit zu gehen. Auch im Alltag gibt es die Zerspanungstechnik. Jeder, der schon einmal zu Hause gebohrt hat, hat Zerspanungstechnik angewendet. Beim Bohren wird ein rotierendes Werkzeug auf einen Stoff angebracht. Durch die Rotation wird eine runde Öffnung erzeugt. Wenn man das Ganze allerdings dann wieder in den industriellen Kontext bringt, handelt es sich um weit mehr, als dass man ein Loch macht. In der Industrie werden spezielle Bohrköpfe verwendet und Kühlschmierstoffe, mit denen auch tiefe Bohrungen in harten Metallen gemacht werden können. Dabei sind die Bedingungen oft extrem. Auch das Reiben, Senken und Gewindeschneiden gehören zur erweiterten Kategorie des Bohrens.

Schleifen – für die letzte Perfektion

In der Bearbeitung von Materialien steht das Schleifen oft am Ende als letzter Schritt bei der Bearbeitung. Durch Schleifen kann man sicherstellen, dass Dinge passgenau sind oder Oberflächen veredelt werden. Das Schleifmittel wird rotiert und es werden dabei verschiedene Körnungen verwendet, je nach Anwendungsbereich. Gerade bei der Fertigung von Präzisionskomponenten ist das wichtig. Damit werden Hydraulikzylinder oder Lagergehäuse gefertigt. Die Anforderungen an Genauigkeit und Oberflächengüte sind bei diesem Prozess hoch – und setzen qualifizierte Fachkräfte voraus.

Moderne Verfahren: Erodieren und Laserschneiden

Neben den klassischen Methoden gewinnen moderne Verfahren zunehmend an Bedeutung. Das Funkenerodieren (EDM) ermöglicht das Bearbeiten von extrem harten Werkstoffen, ohne dass mechanischer Kontakt erforderlich ist. Besonders im Werkzeugbau ist dieses Verfahren unverzichtbar geworden. Auch das Laserschneiden, bei dem ein gebündelter Lichtstrahl das Material punktgenau trennt, bietet viele Vorteile – von hoher Schnittgeschwindigkeit bis hin zu minimalem Wärmeeintrag. Beide Verfahren eröffnen neue Möglichkeiten in der Prototypenfertigung und Kleinserienproduktion.

Automatisierung und CNC-Technologie

Auch bei der Zerspanung ist die Digitalisierung auf dem Vormarsch. CNC-Maschinen (Computerized Numerical Control) gehören mittlerweile zum Arbeitsalltag und können nicht mehr aus den Prozessen weggedacht werden. Damit kann man eine automatisierte Fertigung durchführen, die hochpräzise ist. Durch dieses präzise Arbeiten wird der Ausschuss auf ein Minimum reduziert. Außerdem lassen sich damit komplexe Bearbeitungsabläufe programmieren. Der Vorteil ist hierbei, dass der manuelle Eingriff nicht wiederholt werden muss. 

Allerdings steigt auch die Anforderung an Bedienpersonal mit der fortschreitenden Digitalisierung. Zwar machen die Maschinen viele Arbeitsschritte voll automatisch, aber es werden Fachleute im Bereich von CNC gebraucht. Bei dieser Entwicklung kommen immer mehr Zeitarbeitsfirmen und Personaldienstleister ins Spiel, weil oftmals geeignetes Fachpersonal in den Firmen nicht verfügbar ist. 

Fachkräftemangel in der Zerspanung – eine wachsende Herausforderung

Die Zerspanung ist sehr vielfältig. Mitarbeiter, die in diesem Bereich arbeiten, brauchen nicht nur technisches Wissen, sondern auch praktische Erfahrung. Allerdings gibt es viele Industriebetriebe, die einen Mangel an ausgebildeten Fachkräften haben. Diese können keine CNC-Maschinen bedienen. Außerdem sind sie nicht in der Bearbeitung von hochkomplexen Bearbeitungen ausgebildet. Gerade kleine und mittelständische Unternehmen haben hier Schwierigkeiten, dass sie geeignetes Personal finden. Hier tritt die Zeitarbeit auf den Plan – und immer häufiger spielt dabei auch osteuropäisches Fachpersonal eine zentrale Rolle.

Zeitarbeit als Lösung für den Fachkräftemangel

Durch die Leiharbeit haben viele Unternehmen die Möglichkeit, dass sie flexibel auf Produktionsspitzen reagieren können. Außerdem können Sie kurzfristige Personalengpässe überbrücken. Gerade im Bereich der Zerspanungstechnik kann das sehr wichtig sein, um weiterhin wettbewerbsfähig zu bleiben. Es ist wichtig, dass die Mitarbeiter schnell eingearbeitet werden können. Zeitarbeitskräfte aus Osteuropa haben sich in den letzten Jahren als wertvolle Ressource erwiesen. Ihre solide Ausbildung, technische Affinität und hohe Motivation machen sie zu gefragten Spezialisten in vielen Fertigungsbetrieben. Personaldienstleister, die sich auf diesen Bereich spezialisiert haben, sind heute ein unverzichtbarer Bestandteil der industriellen Lieferkette.

Rekrutierung osteuropäischer Fachkräfte – Chancen und Herausforderungen

Mittlerweile gibt es viele Agenturen, die sich auf die Vermittlung von Arbeitskräften aus Osteuropa spezialisiert haben. Sie verstehen genau, welche Anforderungen die Unternehmen haben, und können ihre Bedürfnisse umsetzen, indem sie geeignete Mitarbeiter finden. Gerade im Bereich der Zerspanungstechnik ist es wichtig. Die Mitarbeitenden benötigen ein fundiertes Verständnis von Maschinen und Werkstoffkunde. Sprachliche Barrieren und kulturelle Unterschiede spielen ebenfalls eine Rolle – aber durch gezielte Schulungsmaßnahmen lassen sich diese Hürden überwinden. Der Trend geht eindeutig in Richtung internationaler Teams in der Werkhalle.