Eine Führung aus Kunststoff für eine Lebensmittelanlage. Sonderwerkstoff. Enge Toleranzen. kurzfristige Lieferzeit! Was hinter solchen Aufträgen steckt, ist kein Zufall, sondern eine durchdachte Fertigungskette.
Die CNC-Kunststoffbearbeitung umfasst weit mehr als das eigentliche Fräsen. Von der ersten Anfrage über Materialwahl, CAD/CAM-Programmierung und spanende Bearbeitung bis zur Nachbearbeitung, Baugruppenmontage und Qualitätssicherung: Jeder Schritt beeinflusst das Endergebnis.
Dieser Artikel erklärt jeden Prozessschritt präzise: Was passiert wann, warum und mit welchen Mitteln. Wer den Ablauf kennt, kann Anfragen besser vorbereiten, realistische Lieferzeiterwartungen entwickeln und die Qualität des Endteils gezielt beeinflussen. Weiterführende Grundlagen finden Sie im CNC-Fräsen von Kunststoffen: Der Praxisguide.
Das Wichtigste in Kürze
| Thema | Key Takeaway |
|---|---|
| Prozessschritte | 7 definierte Schritte: Anfrage, Material, CAD/CAM, Bearbeitung, Nachbearbeitung, Baugruppe, QS |
| Fertigungskette | Scheffel deckt alle Schritte im Haus ab: kein Outsourcing, keine Koordinationsbrüche |
| Maschinenpark | Sechs 5-Achs-CNC-Fräse mit Heidenhain-Steuerung, Arbeitsraum bis 3640 × 1800 × 900 mm |
| Qualitätsstandard | DIN ISO 9001, vollständige Rückverfolgbarkeit |
| Toleranzen | Standard ISO 2768 m, Kunststoffgerechte Präzision und Ra 0,6 µm erreichbar |
| Stückzahlen | CNC-Kunststoffbearbeitung wirtschaftlich ab Stückzahl 1: Einzelteil bis Serie |
Wie startet ein Kunststoff-Fertigungsauftrag bei Scheffel?
Ein CNC-Fertigungsauftrag beginnt mit einer technischen Klärung, nicht mit der Maschine. Was der Kunde einreicht und welche Informationen Scheffel vorab klärt, bestimmt maßgeblich, wie schnell und präzise das fertige Bauteil entsteht.
Was der Kunde einreicht:
Ideale Unterlagen für die CNC-Kunststoffbearbeitung sind STEP-Dateien. Auch technische Zeichnungen (DXF oder PDF) mit vollständigen Toleranzangaben sind nötig. Bei Neuentwicklungen genügt zunächst eine bemaßte Skizze.
Was Scheffel bei der Auftragsklärung prüft:
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Toleranzanforderungen und Passungen (ISO 2768, Form- und Lagetoleranzen)
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Stückzahl: Einzelteil, Kleinserie oder Serie
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Materialvorschlag oder Materialspezifikation (z.B. FDA-konform, USP Class VI)
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Oberflächenqualität (Ra-Wert)
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Lieferzeitrahmen und Expressoptionen
Ein Praxistipp für Kunden: Wer STEP-Dateien und DXF/PDF-Daten mit vollständigen Bemaßungen einreicht, spart Rückfragezeit und damit direkt Lieferzeit. Scheffel klärt fehlende Angaben aktiv, aber vollständige Unterlagen beschleunigen die Kalkulation erheblich.
Weitere Informationen zum Einstieg in die Zusammenarbeit finden Sie bei der Anfrage für Prototypenbau aus Kunststoff.
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Schritt 1: Materialwahl und Zuschnitt bei der CNC-Kunststoffbearbeitung
Die richtige Materialwahl vor der CNC-Kunststoffbearbeitung ist entscheidend für Maßhaltigkeit, Bearbeitungsqualität und Langlebigkeit des Bauteils. Ein falsch gewählter Kunststoff führt zu Problemen, die sich auch mit präziser Fräsbearbeitung nicht korrigieren lassen.
Auswahlkriterien in der Praxis:
Scheffel berät bei der Materialwahl nach Einsatzbedingungen: mechanische Last, Temperaturbereich, chemische Medien, Lebensmittelkontakt (FDA), Medizintechnik (USP Class VI) oder Reinraumanforderungen. Jedes Kriterium schränkt die Materialauswahl ein und führt zur optimalen Wahl.
Ein wichtiger technischer Hinweis: Kunststoffe dehnen sich thermisch 8 bis 10 Mal stärker als Stahl. Dieser Faktor muss bei engen Toleranzen bereits in der Materialwahl und der Toleranzplanung berücksichtigt werden. Details zu Toleranzen bei CNC-Kunststoffteilen finden Sie im Artikel Toleranzen bei CNC-Kunststoffteilen.
Welche Materialien verarbeitet Scheffel?
Die CNC-Kunststoffbearbeitung bei Scheffel umfasst das gesamte Spektrum technischer Kunststoffe:
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POM (Polyoxymethylen): hohe Steifigkeit, enge Toleranzen, Standardwerkstoff im Maschinenbau
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PA (Polyamid): gute Gleiteigenschaften, feuchtigkeitsempfindlich; Toleranzplanung beachten
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PEEK: Hochleistungswerkstoff für Temperaturen bis 250 °C und chemisch aggressive Medien
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PTFE: chemisch inert, schmierfähig, FDA-konform
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PVDF: chemisch beständig, für Chemie- und Lebensmittelbranche
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PEI (Ultem): hohe Wärmeformbeständigkeit, geringer Ausdehnungskoeffizient
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PC (Polycarbonat): transparent, schlagzäh;
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PMMA (Acrylglas): optische Qualität, Polierbarkeit
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PETG
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PP
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PE, PVC: wirtschaftliche Standardwerkstoffe für viele Anwendungen
Zuschnitt als vorbereitender Schritt: Vor der eigentlichen CNC-Bearbeitung wird das Halbzeug (Platte, Stab, Rohr) auf ein rohlingnahes Maß zugeschnitten. Das reduziert Bearbeitungszeit und Werkzeugverschleiß an der CNC-Maschine erheblich. Scheffel führt diesen Schritt direkt im Zuschnittservice durch.
Detaillierte Informationen zur Materialwahl liefert der Artikel Materialauswahl für die CNC-Kunststoffbearbeitung. Die Bearbeitung von Hochleistungswerkstoffen wie PEEK, POM und PTFE behandelt der Artikel Hochleistungskunststoffe fräsen: PEEK, POM, PTFE.
Schritt 2: CAD/CAM-Programmierung in der CNC-Kunststoffbearbeitung
Die CAD/CAM-Programmierung übersetzt ein 3D-Modell in präzise Maschinensteuerungsbefehle. Dieser Schritt bestimmt die Bearbeitungsqualität maßgeblich, lange bevor der erste Span fällt.
Vom 3D-Modell zum Werkzeugweg
CAD (Computer-Aided Design): Scheffel importiert Kundendaten im STEP- oder IGES-Format direkt in das CAD-System. Liegen keine digitalen Daten vor, wird das Bauteil nach Zeichnung neu konstruiert. Vor der Weitergabe an CAM prüft der Programmierer das Modell auf Bearbeitbarkeit: Wandstärken, Hinterschnitte und sinnvolle Spannmöglichkeiten.
CAM (Computer-Aided Manufacturing): Das CAD-Modell wird in Werkzeugwege übersetzt. Der Programmierer wählt Werkzeugtyp, Schnittgeschwindigkeit, Vorschub und Schnitttiefe abhängig vom Material und der geforderten Oberflächenqualität. Das Ergebnis ist ein NC-Programm (G-Code), das die CNC-Maschine steuert (Quelle: West GmbH: CAM-Programmierung).
Simulation vor dem ersten Span
Vor dem Start der Maschine wird der NC-Code in einer virtuellen Umgebung simuliert. Die Simulation prüft Kollisionen zwischen Werkzeug, Spannmittel und Maschinentisch und optimiert die Werkzeugwege für minimale Bearbeitungszeit.
Das Ergebnis: keine ungeplanten Maschinenstopps, keine beschädigten Rohlinge, keine verlorene Bearbeitungszeit. Gerade bei teuren Hochleistungskunststoffen wie PEEK ist diese Vorarbeit wirtschaftlich direkt relevant (Quelle: West GmbH: NC-Code-Simulation).
Praxistipp: STEP-Dateien mit vollständigen Toleranzangaben sparen Programmierzeit. Kunden, die gut dokumentierte Unterlagen einreichen, profitieren direkt durch kürzere Durchlaufzeiten.
Schritt 3: CNC-Bearbeitung bei Kunststoffen
Die CNC-Kunststoffbearbeitung beginnt nach vollständiger Vorbereitung. Scheffel setzt auf einen modernen Maschinenpark: Herzstück sind die 8 CNC-Fräse mit Fanuk- und Heidenhain-Steuerung und einem Arbeitsraum von bis zu 3640 × 1800 × 900 mm.
Rüsten: die unterschätzte Phase
Vor dem ersten Span wird der Rohling eingespannt. Für die CNC-Kunststoffbearbeitung stehen Schraubstöcke, Vakuumtische und Spannpratzen zur Verfügung. Anschließend erfolgen Werkzeugvermessung und Nullpunkteinstellung.
Besonderheit bei Kunststoffen: Thermoplaste reagieren empfindlich auf zu hohen Klemmdruck. Eine zu feste Einspannung erzeugt Eigenspannungen im Material; diese lösen sich nach dem Fräsen und führen zu Maßabweichungen. Die korrekte Aufspannung ist damit ein qualitätsentscheidender Schritt.
Fräsen: von der Freiformfläche bis zur Präzisionsnut
Das 5-Achs-Fräsen ermöglicht die mehrseitige Bearbeitung komplexer Geometrien in einer einzigen Aufspannung. Repositionierungen entfallen und damit auch die damit verbundenen Toleranzfehler. Das ist besonders bei hinterschnittigen Konturen, schrägen Bohrungen oder komplexen Freiformflächen relevant.
Der Fräsprozess gliedert sich in zwei Phasen:
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Schruppgang: Schnelle Materialabnahme mit großen Schnittparametern. Ziel ist rohlingnahes Aufmaß.
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Schlichtgang: Präzise Konturbearbeitung mit reduzierten Schnittparametern für Maßhaltigkeit und Oberflächenqualität.
Schnittparameter für POM als Beispiel (Stand: Januar 2026, Werte nach Sahlberg-Bearbeitungsrichtlinien technische Kunststoffe und Ensinger-Verarbeitungshinweisen):
| Parameter | Schruppen | Schlichten |
|---|---|---|
| Schnittgeschwindigkeit | 150–250 m/min | 250–350 m/min |
| Vorschub pro Zahn | 0,10–0,25 mm/Zahn | 0,05–0,10 mm/Zahn |
| Schnitttiefe axial | 2,0–4,0 mm | 0,5–1,5 mm |
| Spindeldrehzahl | 4.000–6.000 U/min | 6.000–8.000 U/min |
Kühlungsstrategie: Die meisten Kunststoffe werden trocken oder mit Druckluft bearbeitet. PVC und PC profitieren von Minimalmengenschmierung, da sie wärmeempfindlich sind. PTFE und PE fräsen trocken, sie sind von sich aus schmierfähig (Quelle: KERN Maschinentechnik: Zerspanungshinweise).
Drehen und Bohren
CNC-Drehen kommt bei rotationssymmetrischen Teilen zum Einsatz: Buchsen, Hülsen, Flansche, Wellen. Innen- und Außenkonturen werden in einer Aufspannung definiert bearbeitet.
CNC-Bohren erzeugt Präzisionsbohrungen, Passbohrungen und Gewinde nach Zeichnung. Für sicherheitskritische Bauteile werden Gewindebohrungen auf Maß und Tiefe geprüft.
Alle Details zum Maschinenpark und den eingesetzten Verfahren finden Sie auf der CNC-Bearbeitungsseite von Scheffel. Einen Vergleich zwischen 3-Achs- und 5-Achs-Bearbeitung liefert der Artikel 3-Achs vs. 5-Achs CNC-Fräsen.
Schritt 4: Nachbearbeitung in der CNC-Kunststoffbearbeitung
Viele Kunststoffteile sind nach der CNC-Kunststoffbearbeitung fertig. Andere brauchen weitere Bearbeitungsschritte, und Scheffel kann alle davon im Haus erbringen.
Entgraten und Reinigen
Nach der spanenden Bearbeitung werden Kanten gebrochen und Grate entfernt, manuell oder maschinell, je nach Bauteilgeometrie und Anforderung. Anschließend erfolgt die Reinigung: Späne, Trennmittelreste und Kühlmedienrückstände werden entfernt. Bei Bauteilen für Lebensmittel- oder Medizintechnik ist dieser Schritt Teil der Qualitätsdokumentation.
Biegen, Kleben, Oberflächenveredelung
Biegen: Thermoplaste lassen sich nach kontrollierter Erwärmung umformen. Das ermöglicht Winkel, Profile und Abdeckungen, die sich aus einem Stück nicht oder nur unwirtschaftlich fräsen ließen.
Kleben: Scheffel führt Strukturverklebungen für Kunststoff-Kunststoff- und Kunststoff-Metall-Verbindungen durch. Die Klebstoffauswahl richtet sich nach den Materialien und den mechanischen Anforderungen an die Verbindung.
Oberflächenveredelung: Je nach Anforderung stehen folgende Verfahren zur Verfügung:
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Polieren: Für optische Bauteile aus PMMA oder PC, erzeugt klare, glänzende Oberflächen
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Glasperlenstrahlen: Erzeugt eine matte, einheitliche Oberfläche und entfernt lose Fasern bei faserverstärkten Werkstoffen
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Beschichten: Für zusätzlichen Verschleißschutz oder elektrische Leitfähigkeit und natürlich für die farbliche Gestaltung
Mehr zu den eingesetzten Verfahren finden Sie bei Biegen, Formen, Kleben bei Scheffel, im Artikel Oberflächenveredelung von Kunststoff sowie im Ratgeber zur Kunststoffverklebung.
Praxistipp: Wer in der Zeichnung Ra-Werte für Oberflächen angibt, bekommt exakt das, ohne Rückfragen und ohne Interpretationsspielraum.
Schritt 5: Baugruppenmontage bei CNC-Kunststoffteilen
Scheffel fertigt nicht nur Einzelteile. Viele Kunden bestellen komplette Baugruppen, montiert, geprüft und versandfertig. Das eliminiert den Koordinationsaufwand zwischen Einzelteile-Lieferant und Montagebetrieb.
Typische Baugruppen aus der Praxis:
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Gehäuse für Mess- und Analysetechnik
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Führungs- und Lagersysteme
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Dichtungssysteme und Druckgehäuse
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Intelligente Transportsysteme für automatisierte Fertigungsprozesse
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Tragestrukturen und Halterungen für Sondermaschinen
Verbindungstechniken im Überblick:
| Verfahren | Anwendung | Besonderheit |
|---|---|---|
| Strukturkleben | Kunststoff/Kunststoff, Kunststoff/Metall | Klebstoffauswahl nach Material und Last |
| Heißgasschweißen | Thermoplast/Thermoplast | Homogene Verbindung, kein Fremdmaterial |
| Schraubenverbindungen | Lösbare Montage | Gewindeeinsätze bei weichen Kunststoffen |
| Gewindebuchsen | Metallische Gewinde in Kunststoff | Höhere Belastbarkeit als Direktgewinde |
Bei druckdichten Gehäusen führt Scheffel nach der Montage eine Dichtheitsprüfung durch.
Weitere Informationen zu Baugruppen aus Kunststoff finden Sie auf der Baugruppenmontage-Seite bei Scheffel und im Artikel Kunststoff-Baugruppen: Werkstoffe, Verfahren und Best Practices.
Was bedeutet DIN ISO 9001 im CNC-Fertigungsalltag wirklich?
Eine Zertifizierung ist ein Dokument. Qualitätssicherung ist ein Prozess. Dieser Abschnitt erklärt, was bei Scheffel tatsächlich passiert und welchen Nutzen das für den Kunden hat.
Messtechnik im Einsatz
Die Qualitätssicherung bei der H. Scheffel GmbH prüft Form- und Lagetoleranzen in einer Aufspannung mit der jeweils geforderten Messgenauigkeit.
Ergänzend kommen folgende Messmittel zum Einsatz:
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Videomessmikroskop: Für zweidimensionale Konturen und kleine Strukturen
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Oberflächenmessgerät: Prüft Ra-Werte (Rauheit) gemäß Zeichnungsvorgabe
Die eingesetzten Prüfnormen sind ISO 2768 (Allgemeintoleranzen) und ISO 286 (Passungen). Alle Messmittel werden gemäß der aktuellen DIN ISO 9001 in definierten Intervallen kalibriert.
Rückverfolgbarkeit: wichtig für Medizintechnik und Lebensmittelbranche
Rückverfolgbarkeit bedeutet: Für jedes gefertigte Bauteil lässt sich nachvollziehen, aus welcher Materialcharge es stammt, wann es gefertigt wurde und welche Prüfergebnisse vorliegen.
Scheffel setzt dafür auf Chargennummern, Materialnachweise und lückenlose Prüfprotokolle. Auf Anfrage stellt Scheffel Konformitätserklärungen aus, zum Beispiel für FDA-konforme Werkstoffe im Lebensmittelkontakt oder USP Class VI für Medizintechnik.
Für sicherheitskritische Branchen ist diese Dokumentation nicht optional. Sie ist Voraussetzung für die eigene Zulassung und die Lieferkettendokumentation (Grundlage: DIN EN ISO 9001 in der jeweils gültigen Fassung).
Was Kunden als Nachweis erhalten
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Prüfprotokoll mit vollständigen Messwerten
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Lieferschein mit Chargenbezug
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Konformitätserklärung bei regulierten Anwendungen
Alle Details zur Qualitätssicherung bei der H. Scheffel GmbH finden Sie auf der Seite Qualitätssicherung.
Schritt 7: Versand nach abgeschlossener CNC-Kunststoffbearbeitung
Der Versand ist kein Selbstläufer, gerade bei Präzisionsteilen aus der CNC-Kunststoffbearbeitung zählt die bauteilgerechte Verpackung zum Leistungsumfang.
Scheffel verpackt Präzisionsteile in Schaumstoffeinlagen und Einzelverpackungen. Schutzfolien verhindern Oberflächenbeschädigungen während des Transports. Dem Lieferschein werden Prüfprotokoll und Konformitätserklärung beigelegt, sofern vom Kunden angefordert.
Für Serienkunden ist Just-in-time-Lieferung möglich. Express-Optionen für dringende Aufträge stehen auf Anfrage zur Verfügung.
Fazit: Die vollständige Fertigungskette als Wettbewerbsvorteil
Die CNC-Kunststoffbearbeitung ist kein linearer Prozess, sondern eine Kette aus sieben aufeinander aufbauenden Schritten, bei der jeder Schritt den nächsten beeinflusst. Von der Anfrage über Materialwahl, CAD/CAM-Programmierung, spanende Bearbeitung, Nachbearbeitung und Baugruppenmontage bis zur Qualitätssicherung trägt jeder Schritt zur Bauteilqualität bei.
Scheffels Alleinstellungsmerkmal ist die vollständige Abdeckung dieser Kette im eigenen Haus: ohne Outsourcing, ohne Koordinationsbrüche, ohne Qualitätsverluste an Schnittstellen. Die 5-Achs-CNC-Fräsen mit einem Arbeitsraum von bis zu 3640 × 1800 × 900 mm erlauben komplexe Geometrien in einer Aufspannung. Die DIN ISO 9001-Zertifizierung und vollständige Rückverfolgbarkeit sind keine Marketingaussagen, sie sind messbare Prozessmerkmale, die Scheffel täglich in der Fertigung umsetzt.
Alle Leistungen im Überblick finden Sie auf der Leistungsseite von Scheffel.
FAQ: Häufige Fragen zur CNC-Kunststoffbearbeitung
Wie lange dauert die Herstellung eines CNC-Kunststoffteils?
Die Dauer hängt von Komplexität, Material und Stückzahl ab. Einfache Teile aus Lagerware sind in 1 bis 3 Werktagen lieferbar. Komplexe Baugruppen mit Nachbearbeitung und Qualitätsdokumentation benötigen 5 bis 10 Werktage. Bei Expressauftrag direkt anfragen.
Was muss ich für eine Anfrage einreichen?
Idealerweise eine STEP- oder IGES-Datei mit Toleranzangaben und Zeichnung. Auch DXF, DWG oder bemaßte Skizzen sind möglich. Fehlende Angaben klärt Scheffel direkt: je vollständiger die Unterlagen, desto schneller das Angebot. Jetzt anfragen
Kann ich auch Einzelteile oder Prototypen fertigen lassen?
Ja. CNC-Kunststoffbearbeitung ist ab Stückzahl 1 wirtschaftlich, anders als Spritzguss, der hohe Werkzeugkosten erfordert. Scheffel fertigt Einzelteile, Kleinserien und Serienteile. Mehr dazu: Prototypenbau aus Kunststoff
Welche Toleranzen sind bei der CNC-Kunststoffbearbeitung erreichbar?
Standard ist DIN ISO 2768 m (mittel). Bei Präzisionsteilen Oberflächengüten <Ra 0,6 µm erreichbar. Da Kunststoffe sich 8 bis 10 Mal stärker dehnen als Metalle, müssen enge Toleranzen vorab mit Scheffel abgestimmt werden. Toleranzen bei CNC-Kunststoffteilen
Was unterscheidet Scheffel von Online-CNC-Marktplätzen?
Scheffel fertigt selbst, keine Weitergabe an Unterauftragnehmer. Die vollständige Fertigungskette liegt im Haus: Zuschnitt, CNC, Nachbearbeitung, Baugruppe, Qualitätssicherung. DIN ISO 9001-zertifiziert mit vollständiger Rückverfolgbarkeit. Persönliche Beratung statt anonymer Formularstrecke.
Wie sieht die Qualitätsdokumentation aus?
Kunden erhalten ein Prüfprotokoll mit vollständigen Messwerten, einen Lieferschein mit Chargenbezug und auf Wunsch eine Konformitätserklärung (FDA, USP Class VI). Alle Prüfmittel werden gemäß DIN ISO 9001kalibriert. Qualitätssicherung bei Scheffel
Kann Scheffel Kunststoffbaugruppen aus mehreren Teilen fertigen und montieren?
Ja. Scheffel übernimmt die gesamte Fertigungskette: von der Einzelteilfertigung bis zur montierten, geprüften Baugruppe. Verbindungstechniken: Kleben, Heißgasschweißen, Schrauben, Einpressbuchsen. Dichtheitsprüfung bei druckdichten Gehäusen möglich. Baugruppenmontage bei Scheffel
Quellen
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DIN ISO 2768-1:1991 und DIN ISO 2768-2:1991 — Allgemeintoleranzen für Längen-, Winkel- sowie Form- und Lagetoleranzen. Beuth Verlag.
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DIN EN ISO 9001:2015 — Qualitätsmanagementsysteme: Anforderungen. Beuth Verlag.
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KERN Microtechnik: Zerspanungshinweise für Kunststoffe — Schnittgeschwindigkeiten und Vorschübe. Verarbeitungstipps Zerspanung. Bearbeiten von Kunststoffhalbzeugen durch Drehen und Fräsen.
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VDI-Wissensforum: DIN ISO 20457 — Toleranzmanagement bei Kunststoff-Formteilen. https://www.vdi-wissensforum.de/weiterbildung-kunststoff/toleranzmanagement-kunststoff-formteile/
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Ensinger GmbH: Verarbeitungsrichtlinien und technische Datenblätter für PEEK, POM, PTFE, PA. https://www.ensingerplastics.com/de-de
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Röchling Engineering Plastics: Werkstoffübersicht und Bearbeitungshinweise. https://www.roechling.com/de/engineering-plastics
