Muster in Holz fräsen – leicht gemacht

Holz lässt sich im Grunde mit jeder Art von Fräse bearbeiten. Foto: © EdNurg / stock adobe

Eine der fortschrittlichsten und vielseitigsten Techniken zur Bearbeitung verschiedenster Materialien ist das Fräsen. Mit dieser Technik wurde es endlich möglich, nicht nur rotationssymmetrische Teile wie etwa beim Drehen zu bearbeiten und zu fertigen, sondern Teile in fast jeder nur denkbaren Form.

Das Bearbeiten von Bauteilen mittels Fräsen ermöglicht darüber hinaus, beliebige Muster anzulegen – für dekorative Zwecke oder auch für Teile, bei denen die Muster eine Funktion erfüllen sollen. Die wichtigsten Basics dazu erfahren Sie hier.

Was brauche ich, um Holz zu fräsen?

Grundsätzlich lässt sich Holz (als relativ weiches Material) mit jeder Art von Fräse bearbeiten – vom einfachen Handgerät bis hin zur Profi-Fräsmaschine. Wer jedoch Muster mit einer gewissen Komplexität fräsen möchte, wird mit einem Handgerät nicht weit kommen. Hier braucht es eine CNC-Fräsmaschine, die es sowohl in erschwinglicher (Hobby)-Ausführung als auch in Form einer millionenteuren Industriemaschine zu kaufen gibt.

Der Grund: Beim manuellen Fräsen komplexer Formen mit herkömmlichen Werkzeugen stößt man schnell an seine Grenzen – z. B. beim Fräsen von abgeschrägten Aussparungen, abgerundeten Ecken oder bei der Nachbearbeitung von Konturen für Schriftzüge, Muster oder Bilder.

Durch die Verarbeitung von berechneten Fräsbahnen mit voreingestellten Vorschubgeschwindigkeiten und Eintauchtiefen können CNC-Fräsen solche 2D- und 3D-Holzbearbeitungen viel genauer und schneller erledigen.

Was versteht man unter CNC-Fräsen genau?

Eine CNC-Fräsmaschine ist eine computergesteuerte Maschine, die Halbfertigprodukte oder Rohmaterialien wie Holz bearbeitet. Der Begriff CNC steht für „Computer Numerical Control“ und ist in der Holz- und Metallindustrie sowie in vielen anderen Fertigungsbereichen weit verbreitet.

Der Vorteil des CNC-Fräsens besteht darin, dass die Maschine so programmiert ist, dass bestimmte Arbeitsgänge einfach wiederholt werden können. Dadurch können große Mengen an Material auf die gleiche Weise bearbeitet werden.

Darüber hinaus ist es möglich, hochpräzise Fräsarbeiten auf der Grundlage von vorbereiteten Entwürfen durchzuführen. Die Bearbeitungsentwürfe, die auch als CAD-Entwürfe bezeichnet werden, werden vom Computer auf die Fräsmaschine übertragen. Auf diese Weise weiß das Gerät, was es zu tun hat.

Beim CNC-Fräsen wird mit Hilfe der computergesteuerten Bearbeitung Material von einem Werkstück abgetragen. Das Verfahren kann zur Herstellung von Teilen mit komplexen Formen und Merkmalen verwendet werden und wird auch häufig für das Prototyping und die Herstellung von Kleinteilen eingesetzt.

Muster in Holz fräsen – einfache Anleitung

Natürlich können wir hier keine allgemeingültige Anleitung für das Fräsen von Mustern in Holz geben – zu unterschiedlich sind die Voraussetzungen und Anforderungen. Dennoch können die allgemeinen Schritte wie folgt beschrieben werden:

  1. Der erste Schritt beim CNC-Fräsen besteht darin, ein Computermodell des gewünschten Teils zu erstellen. Das Modell kann mit einer CAD-Software oder einem 3D-Scanner erstellt werden.
  2. Sobald das Modell fertiggestellt ist, wird es in ein Script umgewandelt, das der CNC-Maschine mitteilt, wie sie sich bewegen soll, um Material vom Werkstück abzutragen.
  3. Der nächste Schritt besteht darin, die CNC-Maschine einzurichten. Die Maschine muss mit den richtigen Schneidwerkzeugen und Spannfuttern ausgestattet sein, das Werkstück muss fest auf dem Gerät montiert sein. Wenn alles an seinem Platz ist, kann die CNC-Maschine mit dem Fräsen des Werkstücks beginnen.
  4. Während der Bearbeitung trägt das Schneidewerkzeug geringe Mengen an Material vom Werkstück ab. Die Geschwindigkeit und Präzision der CNC-Maschine bestimmen, wie schnell die gewünschte Form erreicht werden kann.
  5. Nach dem Fräsen kann das Teil mit herkömmlichen Methoden nachbearbeitet werden – z. B. durch Schleifen oder Polieren.

Muster fräsen: Welche Hölzer können bearbeitet werden?

Mit den meisten CNC-Fräsmaschinen können fast alle Holzarten, darunter auch Harthölzer wie Eiche, Buche und Ebenholz, mit hoher Präzision bearbeitet werden. Für die Präzisionsholzbearbeitung ist die Stabilität der Maschine in allen Achsen entscheidend, da der Widerstand insbesondere von Hartholz eine große Belastung auf die gesamte Maschinenstruktur ausübt.

Die gewählte Maschine sollte daher mit stabilen und belastbaren Kugelumlaufspindeln mit hoher Z-Zahl ausgestattet sein, diese sorgen für eine hohe Präzision und Geschwindigkeit beim Fräsen, ohne dabei Details zu vernachlässigen.

Auch im Hobbybereich auf dem Vormarsch – CNC-Holzbearbeitungsmaschinen

Auch immer mehr Heimwerker setzen und Hobbyhandwerker CNC-Fräsmaschinen ein, um Holzprodukte zu bearbeiten, die früher von Hand hergestellt wurden. Die Gründe liegen auf der Hand: Maschinen sind schneller, genauer und weniger anfällig für Fehler. Der Bediener kann seine Zeit sinnvoller nutzen, weil er während der Produktion andere Arbeiten erledigen kann.

Große Projekte vom Profi fräsen lassen

Machen wir uns nichts vor: Selbst wenn – wie eben erwähnt – die CNC-Fräsmaschine auch im Hobbybereich immer mehr Anwender findet, ist eine solche Maschine nicht mit professionellen Maschinen bzw. Bearbeitungszentren zu vergleichen, wie sie in der Industrie zum Einsatz kommen. Letztere kosten u. U. mehrere Millionen Euro, während die einfachen Modelle für Hobbyanwender mittlerweile schon für wenige hundert Euro angeboten werden.

So wird für viele komplexere Arbeiten eine professionelle Bettfräsmaschine gebraucht, wie es sie in Industriebetrieben bzw. spezialisierten mechanischen Werkstätten gibt. Nicht nur die mechanischen Möglichkeiten (sowie die entsprechenden Kenntnisse) sind hier vorhanden, sondern auch die entsprechenden Softwarelösungen. Es können also auch sehr komplexe Muster erstellt und programmiert sowie anschließend gefertigt werden, die einen Heimwerker und sein Equipment deutlich überfordern würden.

Fazit

Mit den modernen Fräsmaschinen ist es überhaupt kein Problem mehr, auch sehr komplexe Formen und Muster in alle nur denkbaren Holzarten zu fräsen. Während bei einfacheren Arbeiten auch eine Maschine für den Heimwerkerbereich ausreichen kann, sollten solche komplexen Aufgaben lieber einem Profi überlassen werden.