CNC-Fräse: Holz fräsen oder 3D-Druck?

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Die Digitalisierung macht vor nichts und niemandem Halt, auch nicht vor der Holzbearbeitung. Nun stellt sich auch hier die Frage: Per 3D-Druck oder mit der CNC-Fräse Holz bearbeiten, was ist besser?

Mit der CNC-Fräse Holz bearbeiten: Wirklich nicht ersetzbar?

Es ist so einfach: Viele Jahre lang wurde mit der CNC-Fräse Holz bearbeitet. Doch es geht noch einfacher, wie die Branche zeigt: Der 3D-Drucker macht sich auch hier breit und so stellt sich die Frage, ob die gewohnte industrielle Holzbearbeitung nicht vor einem kompletten Wandel steht. Sie ist immerhin ebenso von der Digitalisierung betroffen wie das Kunsthandwerk und wohl niemand, der objektiv an die Sache herangeht, kann behaupten, dass dies nur negativ behaftet ist.

Der 3D-Drucker fertigt die Teile und Komponenten in hoher Geschwindigkeit und Festigkeit und steht damit der CNC-Fräse in nichts nach. Nein, er übertrifft sie sogar und das auch beim Preis. Denn hochwertige 3D-Drucker sind bereist für etwas mehr als 500 Euro zu bekommen, wobei das Zubehör für die Maschine natürlich separat zu erwerben ist. Dennoch: Bestimmte Anwendungen sind in der Bearbeitung von Holz der CNC-Fräse vorbehalten.

In der Bearbeitung von Holz gibt es viele verschiedene Varianten, das gewünschte Ergebnis zu erreichen. Das einfache Sägen und Schleifen ist allerdings nicht mehr wirklich zeitgemäß. ( Foto: Shutterstock-  Teerapat Ungsriwong)

In der Bearbeitung von Holz gibt es viele verschiedene Varianten, das gewünschte Ergebnis zu erreichen. Das einfache Sägen und Schleifen ist allerdings nicht mehr wirklich zeitgemäß. ( Foto: Shutterstock- Teerapat Ungsriwong)

Ein Vergleich zeigt:

CNC-Fräse 3D-Drucker
– kann komplexe Formen, Muster und Bilder in das Holz fräsen – auch für sehr kleine Formen geeignet
– Abarbeitung vorberechneter Fräswege für 2D- und 3D-Holzarbeiten – automatische Abarbeitung des Druckauftrags
– höherer Zeitaufwand durch umfassendere Vorbereitungen – geringer Zeitaufwand
– saubere Schnittkanten ohne manuelles Nachschleifen – weniger gute Oberflächenqualität
– geringe Fehleranfälligkeit – geringe Fehleranfälligkeit
– präzise Steuerung – Steuerung leichter einstellbar als beim Fräsen
– subtraktive Fertigung – additive Fertigung
– mehr Staub und Schmutz fallen an – weniger gesundheitsschädlich durch weniger Staub
– viele kompatible Materialien – nicht mit allen Materialien kompatibel

Im Prinzip ähneln sich die beiden Verfahren in den verglichenen Punkten. Es kommt bei der Entscheidung für oder gegen eine Fertigungsart aber vor allem auf die Zielsetzung an. Außerdem: Wie professionell soll das Ergebnis sein? Sehr hochwertige 3D-Drucker arbeiten inzwischen ebenso sauber, wie die CNC-Fräse Holz bearbeiten kann. Eine solche Maschine ist jedoch nicht für den Heimanwender oder den Hobbybastler gedacht.

Kunsthandwerk: Mit der CNC-Fräse Holz bearbeiten?

Nicht nur in der Industrie, auch im Kunsthandwerk stellt sich die Frage, ob es besser ist, mit der CNC-Fräse Holz bearbeiten zu lassen oder ob die Wahl des 3D-Druckers nicht eine bessere ist. Der Preis für eine derartige Maschine ist immer noch im Sinkflug begriffen, doch auch das Fräsen ist heute auch mit geringeren Investitionen in hoher Qualität möglich.

In der Bearbeitung von Holz gibt es viele verschiedene Varianten, das gewünschte Ergebnis zu erreichen.  ( Foto: Shutterstock- Sergey Ryzhov )

In der Bearbeitung von Holz gibt es viele verschiedene Varianten, das gewünschte Ergebnis zu erreichen. ( Foto: Shutterstock- Sergey Ryzhov )

Holzbearbeitung: Feinste Arbeiten dank Fräsmaschine

In der Bearbeitung von Holz gibt es viele verschiedene Varianten, das gewünschte Ergebnis zu erreichen. Das einfache Sägen und Schleifen ist allerdings nicht mehr wirklich zeitgemäß. Somit bearbeitet meist eine CNC-Fräse Holz und stellt neben Kleinmöbeln auch Holzspielzeug oder bestimmtes Zubehör her. Des Weiteren nutzt das Kunsthandwerk die Möglichkeiten, die sich durch Fräsen und Drucken ergeben, wobei auch hier viele Profis weiterhin auf die Fräsmaschine setzen und nicht allein auf den Drucker schwören.

Bei der Bearbeitung und Herstellung von Schwibbögen lassen sich auch feine Konturen fräsen, selbst Holzbilder lassen sich durch die Fräsmaschine herstellen. Die Besonderheit bei Letzteren besteht darin, dass trotz Einsatz der Maschine ein plastischer 3D-Effekt entsteht, was am Fräsen selbst und an den aufgemalten Schattierungen liegt.

Mit der CNC-Fräse Holz zu bearbeiten, erfordert einige Vorbereitung. Die Vorlagen für Holzbilder müssen vorhanden sein, wobei das Copyright zu beachten ist. Danach werden die Fräsbahnen mithilfe einer Software eingestellt, die gerade und schräge Kanten fertigen kann. Die gesamte Steuerung der Fräsmaschine erfolgt per Software, manuelle Nachjustierungen sind nicht nötig. Eingestellt werden muss hier zum Beispiel auch die Achse, entlang derer gearbeitet werden soll. Das ist bei einem 3D-Drucker nicht nötig.

Gerade auch im Modellbau stellt sich die Frage: Mit der CNC-Fräse Holz bearbeiten oder lieber per 3D-Drucker? Die nötigen Kenntnisse dafür lassen sich im Rahmen einer umfassenden Einarbeitung rasch aneignen, die Steuerung der Fräsmaschine bzw. des 3D-Druckers ist per Software möglich. Diese sagt der Maschine, auch welchen Wegen sie der Achse folgen soll, welche Details zu fräsen sind und welche Schnitttiefen erzeugt werden müssen.

Im Modellbau ergeben sich dabei auch ungewöhnliche Beispiele: So lässt sich beispielsweise eine Gitarre aus Holz fräsen.

Video: Bogenbau

Bogenbau mit der Fräsmaschine

Mit der CNC-Fräse Holz bearbeiten: Die Vorteile

Wer mit der CNC-Fräse Holz bearbeitet, kann verschiedene Holzarten bei der Bearbeitung berücksichtigen. Ebenholz, Eiche oder Buche sind die gängigen Holzarten, die sich durch ihre Härte auszeichnen. Genau die ist es aber, die die Maschine vor hohe Herausforderungen stellt, denn es wird neben einer großen Stabilität auch eine hohe Gegenkraft auf jede einzelne Achse gefordert. Spezielle Kugelumlaufspindeln wie bei der High-Z T-Serie arbeiten verschleißfrei und stehen für hohe Geschwindigkeiten und eine ausgezeichnete Präzision beim Fräsen.

Im Modellbau kommt es nicht zuletzt auf eine hohe Flexibilität der Fräsmaschine an, sie soll höhere Konstruktionen ebenso umsetzen können wie Kleinteile. Mit einer entsprechend hochqualitativen Fräsmaschine lassen sich derartige Kleinteile beliebig oft reproduzieren, was im Modellbau und in der industriellen Fertigung wichtig ist. Doch: Auch der 3D-Druicker kann kleine Teile sehr präzise und immer wieder erzeugen! Von einer wirklichen Massenproduktion kann aber noch nicht die Rede sein.

3D-Druck nicht für Massenproduktionen geeignet

Wer sich die Frage stellt: 3D-Druck oder Fräsen, der kommt meist nicht umhin, die Vorzüge beider Technologien zu vergleichen. Es gibt viele Gründe, statt mit der CNC-Fräse Holz zu bearbeiten, auf den 3D-Drucker zu setzen, doch ein Argument steht dagegen: Der 3D-Druck ist bis heute nicht massentauglich. Das heißt, es ist bisher nicht möglich, ihn effektiv in der Massenproduktion einzusetzen, zumal er in Bezug auf Zugänglichkeit und Geschwindigkeit oft noch als eingeschränkt gilt.

Denn noch kann auch der 3D-Druck mit einigen Vorteilen aufwarten:

  • Formfreiheit in der Bearbeitung
  • Anwendungen im Modellbau oder in der Industrie, der Medizintechnik und vielen weiteren Bereichen
  • hohe Geschwindigkeit bei der Fertigung
  • verschiedene Möglichkeiten der Optimierung
  • sinkender Preis für eine hochwertige Maschine
  • Noch ist der 3D-Druck vor allem auf Kunststoffe anwendbar, mittlerweile stehen auch Metalle im Fokus der Anwender. Doch eine Bearbeitung von Holz ist noch vergleichsweise neu und kann längst nicht als ausgereift gelten. Umgekehrt möchte im Modellbau oder bei den übrigen genannten Anwendungen aber kaum jemand mit Aluminium arbeiten, dem Metall, das sich im 3D-Druck als besonders gut geeignet erweist.

    Umgekehrt ist die Fräsmaschine schwerer zu bedienen als der 3D-Drucker und erfordert mehr Vorbereitungen. Das ist allerdings der Preis für eine geringere Komplexität. Beim 3D-Drucker werden nach Vorbereitung der Datei nur noch Füllung, Ausrichtung und Unterstützung des betreffenden Bauteils ausgewählt. Danach ist kein Bearbeiter oder Kontrolleur mehr nötig. Wird mit der CNC-Fräse Holz in die Bearbeitung genommen, ist der Prozess arbeitsintensiver. Hier muss zwischen verschiedenen Werkzeugen, dem Schneidepfad, der Positionierung des Materials sowie weiteren Aspekten gewählt und entschieden werden.

    Im Schnitt ist die Arbeit mit dem 3D-Drucker billiger, doch das ist davon abhängig, wie viele Teile benötigt werden. Wenn ein Bausatz mit sehr vielen Einzelteilen nötig ist oder sehr viel Zubehör für die Erstellung eines Gesamtprodukts oder eines kunsthandwerklichen Erzeugnisses gebraucht wird, arbeitet die CNC-Fräse zum kleineren Preis. Die Unterschiede im Preis zeigen sich hier bereits im höheren zweistelligen Bereich und dann natürlich bei dreistelligen Stückzahlen. Geht es darum, schnell einen Bausatz zu erstellen oder nur eine kleine Auflage zu fertigen, kann die CNC-Fräse im Preis nicht konkurrieren.

    Ein Punkt soll nicht unerwähnt bleiben: Wer nicht mit der CNC-Fräse Holz bearbeitet, agiert auf jeden Fall umweltfreundlicher. Da es sich um eine additive Fertigung handelt, fällt weniger ungenutzter Abfall an, außerdem entsteht deutlich weniger Schmutz.

    Video: CNC Fräsen | Das Bambus Projekt | Von der Idee bis zum fertigem Werkstück

    CNC-Fräse bleibt in der Industrie im Einsatz

    Aus den vorgenannten Gründen erklärt sich fast von selbst, warum die CNC-Fräse im industriellen Einsatz nicht wegzudenken ist. Sie wird hier gerade in der Holzbearbeitung noch lange den Ton angeben, denn noch ist die Technologie der 3D-Drucker nicht weit genug entwickelt, um den Anforderungen wirklich gerecht zu werden.

    Interessant sind dabei aber die Verbindungen von CNC-Fräse und 3D-Drucker, die es mittlerweile dank verschiedener Kombigeräte gibt. Ein Beispiel dafür ist der für den 3D-Druck geeignete „Creality CP-01“, der als 3-in-1-Gerät auf dem Markt gekommen ist. Sein Zubehör lässt sich mit nur wenigen Handgriffen wechseln, die Steuerung verlangt keine computertechnischen Fachkenntnisse. Er arbeitet entlang einer vorgegebenen Achse und kann entsprechend dem gewünschten Ergebnis programmiert werden.

    Der Druckkopf ist auswechselbar und das Gerät kann vom 3D-Drucker mit Filament ganz einfach zur CNC-Maschine oder zum Laser Engraver werden. Die Maschine kommt als Bausatz zum Kunden und muss somit selbst montiert werden. Entsprechende Anleitungen werden mitgeliefert. Des Weiteren ist verschiedenes Zubehör erhältlich, wobei dieses noch nicht im Preis von ca. 530 Euro inbegriffen ist.

    Wer Probleme mit diesem Bausatz hat, kann ohne Weiteres den Support anschreiben, hier wird direkt und auf kurzem Wege geholfen. Die Bedienung ist einfach, das Menü intuitiv zu benutzen. Über die Oberfläche werden alle nötigen Daten eingegeben, die sich zum Beispiel rund um die Achse, den Druck oder die Temperatur drehen.
    Das Gerät zeichnet sich überdies durch seine große Flexibilität aus, was den höheren Preis natürlich erklärt.

    Ein Einzelgerät, das mit dem nötigen Zubehör separat zu bestücken ist, wäre preislich allerdings um einiges teurer! Allein ein guter Laser Engraver bewegt sich bei rund 150 Euro, wobei eine CNC-Funktion noch nicht einmal enthalten wäre. Fazit: Wer einen Bausatz zum funktionstüchtigen 3-in-1-Gerät verwandeln kann und möchte, findet in diesem Gerät genau das Passende.

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