Heutzutage verwenden Hersteller Aluminium in großem Umfang für die Produktion verschiedener Teile, da es erschwinglich, ungiftig, recycelbar und bearbeitbar ist. CNC-bearbeitete Aluminiumteile erfüllen die Anforderungen an Festigkeit und Gewicht und sind aufgrund ihrer ästhetischen Qualitäten in der Unterhaltungselektronik und im Automobilsektor sehr wertvoll.
Um Aluminium jedoch vollständig für die CNC-Bearbeitungmuss man sich mit der CNC-Bearbeitung dieses Metalls auskennen. Dieser Artikel gibt einen Einblick in die CNC-Bearbeitung von Aluminium, den Bearbeitungsprozess und die richtige Aluminiumlegierung für die Herstellung.
Die Rolle der CNC bei der Aluminiumbearbeitung
Aluminium ist einer der am häufigsten verwendeten Werkstoffe für die CNC-Bearbeitung. Sie verbessert die Produktivität, die Genauigkeit und die Vielfalt industrieller Arbeitsabläufe erheblich. Die CNC-Technologie (Computer Numerical Control) ist für diesen Prozess unerlässlich. Mit Hilfe der CNC-Technologie können Werkzeugmaschinen mit Hilfe von computergestützten Entwürfen (CAD), die in numerische Steuercodes umgewandelt wurden, angewiesen werden, die Produktion zu beschleunigen, ohne die Genauigkeit zu beeinträchtigen.
Die CNC-Bearbeitung ermöglicht die Herstellung komplizierter geometrischer Formen, die manuell nur schwer zu realisieren wären, da Geschwindigkeit, Position, Synchronisierung, Vorschub und andere wichtige Bearbeitungsparameter gesteuert werden. Aufgrund ihrer Vielseitigkeit wird die CNC-Bearbeitung von Aluminium häufig zur Herstellung von Aluminium eingesetzt.
Darüber hinaus ist die Genauigkeit der Spitzen-CNC-Maschinen stellt Teile mit komplizierten Details und feinen Kanten her. In der Aluminiumbearbeitung spielt die CNC-Bearbeitung daher weiterhin eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Effektivität, Produktivität und Qualität der fertigen Produkte.
Warum Aluminium für die CNC-Bearbeitung wählen?
Die Wahl von Aluminium für bearbeitete Teile hat mehrere Vorteile.
Hohe Festigkeit und geringes Gewicht
Aluminium ist ein verformbares, leichtes Metall, das sich leicht in viele Formen bringen lässt. Diese physikalische Eigenschaft eignet sich für die Herstellung von CNC-gesteuerten Aluminiumkomponenten. Aufgrund seines geringen Gewichts und seiner hohen Festigkeit ist Aluminium für die Herstellung wichtiger Teile in verschiedenen Industriezweigen, einschließlich der Luft- und Raumfahrt und der Automobilindustrie, wünschenswert.
Genauer gesagt, ist 6061 unter den verschiedenen Aluminiumsorten eine Sorte für den allgemeinen Gebrauch. Das Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht ist bei diesem Modell hoch.
Gute elektrische und thermische Leitfähigkeit
Aluminium wird für den Bau von Teilen wie Wärmetauschern für Autos verwendet, da es ein guter Wärme- und Stromleiter ist. Es überträgt Wärme dreimal so gut wie Stahl. Außerdem überträgt Aluminium etwa 37,7 Millionen Siemens pro Meter bei 25℃.
CNC-Bearbeitungsteile aus Aluminium sind auch fantastische elektrische Leiter, was sie perfekt für die Herstellung elektrischer Teile macht.
Umweltfreundlich und hochgradig recycelbar
Das Metall Aluminium ist verformbar und weich. Es hat ein silbergraues Äußeres und ist leicht zu beschaffen. Aluminium ist wegen seiner günstigen Umwelteigenschaften eine der häufigsten bevorzugten Entscheidungen für die CNC-Aluminiumbearbeitung. Außerdem ist es gut recycelbar. Heutzutage haben die Vermeidung von Materialabfällen und die Verringerung der Umweltauswirkungen in allen Branchen oberste Priorität.
Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
Aluminium ist ein einzigartiges Material für Metall CNC-Vorrichtungen wegen seiner außergewöhnlichen Korrosionsbeständigkeit. Der Grund dafür ist, dass Aluminium auf seiner dünnen äußeren Oberfläche Aluminiumoxid bilden kann. Diese Schicht entsteht, wenn Luft direkt mit der Metalloberfläche in Berührung kommt und reagiert.
Unter den Aluminiumsorten bietet 7075 einen größeren Schutz gegen korrosive Umgebungen und ist eine der besten korrosionsbeständigen Sorten.
Vielseitige Bearbeitungskapazität
Die Bearbeitbarkeit ist der Grad, in dem ein bestimmtes Metall bearbeitet oder geschnitten werden kann, um verschiedene Gegenstände herzustellen. Aluminium lässt sich mühelos zur Herstellung einer Vielzahl von Teilen verarbeiten. Eine akzeptable Oberflächenpolitur ist leicht zu erzielen, wenn ein besser bearbeitbares Metall verwendet wird.
Breite Palette an Anpassungsmöglichkeiten
Aus Aluminium kann ein breites Spektrum an Stilen hergestellt werden. Es lässt sich an verschiedene Formen anpassen, darunter Bleche, Strangpressprofile und flache Platten. CNC-gefertigte Aluminiumteile lassen sich auch hervorragend mit verschiedenen Oberflächen, Farben und Texturen nach Designvorgaben bearbeiten.
Herausforderungen bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium
Bei der CNC-Bearbeitung von Aluminiumteilen gibt es häufig Herausforderungen.
Kratzer und Flecken auf der Oberfläche
Die Textur von Aluminium ist eher weich, was es anfällig für Oberflächenkratzer macht. Im Vergleich zu anderen robusten Materialien ist es kratzempfindlicher. Außerdem ist Aluminium aufgrund seines glänzenden Aussehens anfälliger für Dellen und Kratzer auf der Oberfläche.
Relativ niedriger Schmelzpunkt
Eine weitere Herausforderung für die CNC-Bearbeitung von Prototypen Teile ist der niedrige Schmelzpunkt. Aluminium selbst schmilzt aufgrund seiner chemischen Beschaffenheit bei einer niedrigeren Temperatur von etwa 660 Grad Celsius. In seiner Legierungsform steigt dieser Schmelzpunkt zwar erheblich an, ist aber immer noch niedriger als der der meisten Metalle.
Reines Aluminium mit geringerer Härte
Reines Aluminium hat eine sehr glatte Textur, und die Verwendung von Aluminium in dieser Form hat einen erheblichen Nachteil. In seiner reinen Form ist Aluminium ein weiches Metall, weshalb die Hersteller stattdessen Aluminiumlegierungen für die Produktion verwenden.
Arten von Aluminiumlegierungen für die CNC-Bearbeitung
Es gibt eine Vielzahl von Aluminiumlegierungen, die häufig für die CNC-Bearbeitung von Aluminium verwendet werden. Hier sind die gängigen Aluminiumlegierungen für die CNC-Bearbeitung.
- 6061 Aluminium: Diese Legierung ist die am häufigsten verwendete und anpassungsfähigste. Sie ist gut zerspanbar, formbar und schweißbar. Sie wird häufig für Rahmen und Strukturteile verwendet.
- 7075 AluminiumDie Legierung 7075 ist bekannt für ihre außergewöhnliche Ermüdungsfestigkeit und hohe Festigkeit. Sie wird häufig für Anwendungen in der Automobil- und Luftfahrtindustrie verwendet.
- 6063-Aluminium: Bei Extrusions- und Architekturanwendungen wird diese Legierung häufig verwendet. Sie ist einfach zu polieren und hat eine hohe Oberflächengüte.
- 2024 Aluminium2024 Aluminium wird hauptsächlich in der Luft- und Raumfahrt verwendet, da es sich hervorragend bearbeiten lässt und ein gutes Verhältnis zwischen Festigkeit und Gewicht aufweist.
- 5083 Aluminium: Dieser Typ wird häufig in der Schifffahrt eingesetzt und ist für seine hervorragende Korrosionsbeständigkeit bekannt.
- 5052 Aluminium: Diese Legierung wird häufig für die Herstellung von Blechen und Teilen für Automobile und Geräte verwendet und lässt sich gut verarbeiten.
Es ist wichtig zu wissen, dass die Wahl eines Materials für die Bearbeitung von Aluminiumteilen eine sorgfältige Abwägung der Kosten für die CNC-Aluminiumbearbeitung, der Festigkeit, des Gewichts und der Korrosionsbeständigkeit erfordert. Bitte kontaktieren Sie XinCheng, wenn Sie irgendwelche spezifischen Fragen haben.
Konstruktionsüberlegungen für Aluminiumteile mit CNC-Bearbeitung
Bei der Konstruktion von Teilen für die CNC-Bearbeitung von Aluminium sind mehrere entscheidende Faktoren zu berücksichtigen, um eine effektive und erfolgreiche Fertigung zu gewährleisten. Die wichtigsten Überlegungen zur Optimierung des CNC-Bearbeitungsprozesses lauten wie folgt.
Bearbeitungstoleranz
Um präzise und zuverlässige maschinell bearbeitete Aluminiumteile zu erhalten, müssen diese innerhalb akzeptabler Produktionstoleranzen entworfen werden. Toleranzen garantieren, dass die hergestellten Teile funktionstüchtig sind und richtig zusammenpassen, indem sie die zulässige Abweichung von den vorgegebenen Abmessungen festlegen.
Eine enge Zusammenarbeit mit Ihrem CNC-Aluminiumbearbeitungsunternehmen kann Ihnen dabei helfen, dessen Fähigkeiten und Toleranzen für bestimmte Teile zu verstehen.
Taschen und Hohlräume
Werkzeugdurchmesser, Materialabtrag und Werkzeugzugang sind Faktoren, die bei der Konstruktion von Taschen und Kavitäten in CNC-gefertigten Aluminiumteilen zu berücksichtigen sind. Vermeiden Sie enge Kurven, da diese schwierig präzise zu bearbeiten sein können.
Löcher, Gewinde und Hinterschneidungen
Es ist wichtig, bei der Konstruktion von CNC-Aluminiumteilen die Ausrichtung, Größe und Tiefe von Bohrungen und Gewinden zu berücksichtigen. Für Innengewinde sollten Standard-Gewindedurchmesser verwendet werden, um die Werkzeugherstellung zu vereinfachen und die Komplexität zu minimieren.
Hinterschneidungen sollten begrenzt oder vermieden werden, da sie die Bearbeitung erschweren können, da sie Elemente betreffen, auf die die Schneidwerkzeuge nicht direkt zugreifen können.
Dünne Wände und Strukturen
Aluminiumdesignteile mit dünnen Wänden und Strukturen lassen sich nur schwer präzise fräsen. Berücksichtigen Sie bei der Bearbeitung dünner Wände die CNC-Aluminiumbearbeitungskräfte und die Steifigkeit des Materials. Verwenden Sie Stützen oder Rippen zur Verstärkung, um die Stabilität zu erhöhen und Verformungen zu verringern.
Innenkanten und Radien
Die Festigkeit des Teils, seine Ästhetik und die einfache Herstellung werden durch Innenkanten und Radien beeinflusst. Scharfe Innenecken können zu Problemen bei der Bearbeitung und zu Spannungskonzentrationen führen. Innenkantenradien oder -filets erhöhen die Haltbarkeit des Teils und die Effizienz der Bearbeitung, was Sie unbedingt berücksichtigen sollten.
Verschiedene CNC-Bearbeitungsverfahren für Aluminium
Die CNC-Bearbeitung von Aluminium ist der Oberbegriff für verschiedene Techniken, mit denen Aluminiumprodukte präzise geformt und hergestellt werden.
Schauen wir uns einige wichtige Produktionsprozesse für die CNC-Bearbeitung von Aluminiumteilen an.
3, 4, 5 Achsen (Multi-Achsen) CNC-Fräsen Aluminium
Mehrachsiges Fräsen Aluminium-Prototypen Material in mehreren Achsen gleichzeitig bearbeiten, um komplexe Formen und Kurven herzustellen. Beim CNC-Schneiden von Aluminium können mehrachsige Maschinen komplizierte Aufgaben mit nur einer Aufspannung ausführen und so die Zeit zum Bewegen des Werkstücks reduzieren.
Die 3-, 4- und 5-Achsen-Bearbeitung sind gängige Mehrachsenkonfigurationen und bieten die größte Freiheit bei der Herstellung komplizierter Geometrien und Merkmale.
CNC-Drehen von Aluminium
Beim Drehen werden zylindrische Formen durch Drehen des Werkstücks und Abtragen von Material mit einem Schneidwerkzeug erzeugt. Bei der Aluminiumbearbeitung erzeugt das CNC-Drehen zylindrische Merkmale wie Gewinde, konzentrische Flächen und Wellen. Es eignet sich besonders gut für die Herstellung symmetrischer oder kugelförmiger Komponenten.
CNC-Bohrungen in Aluminium
Bei der Herstellung von CNC-Aluminiumteilen ist die CNC-Aluminiumbearbeitung eine gängige Methode. Bei diesem Verfahren werden mit einem computergesteuerten Bohrer Löcher in das Aluminiummaterial gebohrt. HSS-Bohrer sind die am häufigsten verwendeten Bohrer bei der Bearbeitung von Aluminium.
Beim CNC-Bohren von Aluminium sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen, darunter der Schneidenwinkel, die Bohrgeschwindigkeiten und -vorschübe, die Bohrergeometrie und das Substrat, der Kühlmittelauftrag und die Werkzeugbeschichtung.
Wie bearbeitet man CNC-Aluminiumteile?
Die Bearbeitung von Aluminium führt zur Herstellung von Teilen mit hoher Qualität, Genauigkeit und engen Toleranzen. Die CNC-Bearbeitung von Aluminium erfolgt in mehreren Schritten.
1. Vorbereitung des CAD-Modells
Dazu wird eine CAD-Software verwendet, um das Produkt zwei- oder dreidimensional zu modellieren. Auch wenn manche Teileideen einfach sind, kann die Erstellung von CAD-Modellen - insbesondere bei komplizierten Produktdesigns - fortgeschrittene Fähigkeiten erfordern.
Für eine erfolgreiche Bearbeitung muss das CAD-Modell gut gestaltet sein und wichtige Elemente wie Toleranzen, Konstruktionslinien, Gewinde und andere Details für den Bediener leicht erkennbar machen.
2. Konvertierung des CAD-Modells in CAM
Das CAD-Modell ist für die CNC-Aluminiumbearbeitung nicht verständlich. Damit die Maschine das CAD-Modell versteht, müssen Sie es mit einer CAM-Software in ein CNC-kompatibles Format umwandeln.
Diese Software gibt der CNC-Maschine Parameter vor und kann in ein mit einer CNC kompatibles Format konvertiert werden. CAM umfasst Aspekte des Bearbeitungsprozesses wie Rotation und lineare Bewegung, Schnittreihenfolge, Werkzeugweg, Werkstück, Maschinengeschwindigkeit usw.
3. Ausführung der Einrichtung
Dazu gehört die Auswahl des geeigneten CNC-Maschinentyps und die Einrichtung bestimmter Funktionen vor Beginn des Bearbeitungsprozesses. Das Werkstück, die Kosten und die Komplexität des Produktdesigns spielen bei der Auswahl der geeigneten Maschine eine Rolle. Anschließend wird das Werkstück auf der Maschine installiert.
4. Bearbeiten Sie das Aluminiumteil
Der Vorgang beginnt, wenn der Bediener die erforderlichen Schneidwerkzeuge anbringt. Die CNC-Aluminiumbearbeitung wird dann so programmiert, dass ein hochwertiges Aluminiumteil entsteht. Die Bearbeiter führen während und nach der Bearbeitung mehrere Kontrollstufen durch, um die Qualität sicherzustellen.
Erforderliche Schneidwerkzeuge für die CNC-Bearbeitung von Aluminium
Für die CNC-Bearbeitung von Aluminiumbohrern werden aufgrund der Komplexität des Prozesses verschiedene Werkzeuge und Ausrüstungen verwendet. Zu diesen Werkzeugen gehören:
Bohrer
Bohrer sind ein produktives Werkzeug für die Herstellung von Löchern. Wenn es um die Bearbeitung von Aluminium geht, ist die Wahl des richtigen Bohrers entscheidend für effizientes und präzises Arbeiten. So einfach ist das. Zu den wichtigsten Bohrertypen, die bei der CNC-Bearbeitung von Aluminium verwendet werden, gehören Standardbohrer aus hochfestem Stahl, Hartmetall und Kobalt.
¼ Zoll Fase
Mit scharfen Ecken erzeugt dieses Werkzeug Außenfasen. Senkungen an Aluminium sind mit diesem Werkzeug bearbeitbar. Die häufigsten Winkel für Fasenfräser sind 30, 45 und 60 Grad. Wenn Sie dies wissen, können Sie Ihre CNC-Teile für die Aluminiumbearbeitung effektiver gestalten, da Ihr Werkstück in einem dieser typischen Winkel gestaltet sein sollte.
⅜, und ¼-Zoll-Schaftfräser
Eines der am häufigsten verwendeten CNC-Werkzeuge für die Aluminiumbearbeitung ist der Schaftfräser. Sie sind sehr anpassungsfähig, da sie in verschiedenen Formen, Durchmessern, Nutenzahlen, Materialien und Beschichtungen erhältlich sind.
Mit ⅜"- und ¼"-Schaftfräsern haben Sie einen guten Start, wenn es um Aluminium geht. Kleinere Fräser ermöglichen es Ihnen, mehr Details hinzuzufügen, insbesondere bei ID-Arbeiten, während größere Fräser es Ihnen ermöglichen, mehr Material schnell zu entfernen.
Die Bedeutung von Präzision und Genauigkeit bei der CNC-Aluminiumbearbeitung
Präzision und Genauigkeit sind zwei wesentliche Begriffe, die für die Zuverlässigkeit und Qualität des Endprodukts ausschlaggebend sind. Genauigkeit ist der Grad, in dem die gemessenen oder bearbeiteten Teile so nahe wie möglich an den wahren oder angestrebten Wert herankommen. Im Gegensatz dazu ist Präzision der Grad, in dem eine Messung oder ein Ergebnis kontinuierlich reproduzierbar ist.
Wenn es um die Bearbeitung von Aluminium geht, sind Genauigkeit und Präzision entscheidend. Die Genauigkeit und Präzision der CNC-Aluminiumbearbeitung sind ihre Hauptvorteile.
CNC-Maschinen sind computergesteuert und in der Lage, exakte Teile mit engen Toleranzen zu produzieren, im Gegensatz zu traditionellen Produktionsmethoden. Sie eignen sich daher perfekt für die Herstellung komplizierter Objekte und komplexer Formen.
Oberflächenveredelung für bearbeitete Aluminiumteile
Metallkomponenten und -teile, die durch CNC-Aluminiumbearbeitung hergestellt werden, müssen nachbearbeitet werden, damit sie gut aussehen. Daher müssen die Hersteller von maschinell bearbeitetem oder gefrästem Aluminium eine Oberflächenbehandlung wählen, die das Aussehen des fertigen Produkts verbessert.
Eloxieren
Das Eloxieren von Aluminium ist ein beliebtes Verfahren zur Oberflächenbehandlung. Dieses elektrochemische Verfahren fügt der natürlich vorkommenden Oxidschicht auf Aluminiumlegierungen wie 7075 und 6061 eine weitere Schutzschicht hinzu. Diese zusätzliche Schicht eignet sich hervorragend zur Isolierung, Verzierung, Abriebfestigkeit und zum Schutz.
Pulverbeschichtung
Die Pulverbeschichtung ist ein typisches Verfahren für CNC-gefertigte Aluminiumteile. Bei diesem Verfahren wird Farbe verwendet, ohne dass ein Lösungsmittel erforderlich ist.
Mit einer Spritzpistole wird das Gemisch auf das Metall aufgetragen und hinterlässt eine glatte Oberfläche. Die matte oder glänzende Beschichtung ist zwar haltbarer als Farbe, hat aber einen dekorativen Effekt.
Polieren
Wie andere Metalle kann auch die CNC-Bearbeitung von Aluminium durch Strahlen, Schwabbeln oder Polieren mechanisch bearbeitet werden. Diese Verfahren verwenden Abrieb, um die Oberfläche zu glätten, zu entfernen zusätzliches Metallund bereiten sie für weitere kosmetische Behandlungen vor.
Faktoren, die bei der Auswahl eines Aluminium-CNC-Dienstleisters zu berücksichtigen sind
Bei der Auswahl eines Aluminium-CNC-Dienstleisters sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen, darunter;
Fähigkeiten der CNC-Technologie
Bevor Sie einen CNC-Bearbeitungsdienstleister für Ihr Projekt auswählen, müssen Sie sich über die von ihm angebotene Technologie informieren. Es gibt verschiedene Arten der CNC-Bearbeitung von Aluminium, darunter 3-, 4-, 5- und mehrachsige Maschinen. Die Anzahl der CNC-Maschinen, über die ein CNC-Bearbeitungsdienstleister verfügt, ist ausschlaggebend für die Durchlaufzeit und die Qualität Ihres Projekts für Aluminiumteile.
Erfahrung im Unternehmen
Die Suche nach einem erfahrenen Unternehmen ist der erste Schritt zur Auswahl der CNC-Aluminiumbearbeitung. Es ist wichtig zu wissen, dass Unternehmen mit umfassender industrieller Erfahrung - die sich im Laufe der Zeit entwickelt hat - kompetent und zuverlässig sind.
Ein erfahrenes Fertigungsunternehmen weiß, wie man Produktionslinien betreibt, und hat einen guten Ruf für die Lieferung hochwertiger Produkte und die Zufriedenheit der Kunden. Suchen Sie außerdem nach einem Fertigungsdienstleister oder einem Unternehmen, das neben der Herstellung von Prototypen auch die Bearbeitung in großem Maßstab übernehmen kann.
Prüfen und kontrollieren Sie die Zertifizierungen
Während dieser Leitfaden für einige Anwendungen wichtiger ist als für andere, hilft er dabei, festzustellen, wie gut eine CNC-Präzisionsbearbeitungsanlage für Aluminium etabliert ist.
Der Produktionspartner sollte über erstklassige Einrichtungen und Zertifizierungen verfügen, wenn Sie medizinische Geräte oder Komponenten bestellen. Neben diesen spezifischen Anforderungen gibt es noch weitere Zertifizierungen, auf die Sie achten sollten, z. B. Lieferantenunterlagen, Umweltzertifikate und Qualitätssicherungszertifikate.
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Schlussfolgerung
Die CNC-Bearbeitung ist eine weit verbreitete Technologie bei der Herstellung von Aluminiumteilen. Die Qualitäten und Eigenschaften von Aluminium wurden durch Legierungen weiter verbessert, so dass es sich leicht mit CNC-Bearbeitung bearbeiten lässt.
Um jedoch Aluminium in der CNC-Aluminiumbearbeitung voll auszunutzen, gibt es wichtige Dinge zu wissen und zu beachten, damit Ihr Aluminiumteilprojekt erfolgreich wird.
FAQs
Welche anderen Metalle außer Aluminium können CNC-gesteuert bearbeitet werden?
Die CNC-Bearbeitung kann viele Metalle bearbeiten, darunter Edelstahl, Kupfer, Messing, Kohlenstoffstahl, Titan usw. Es ist ein vielseitiges Verfahren, das nicht nur Metalle, sondern auch Kunststoffe und Verbundwerkstoffe bearbeitet
Wo kann ich CNC-Aluminium-Dienstleistungen finden?
Sie können einen zuverlässigen CNC-Aluminium-Service in China finden, wobei Xincheng als einer der angesehensten CNC-Hersteller gilt, der Ihnen ein sofortiges Angebot mit garantiert schneller Vorlaufzeit unterbreiten kann.
Ist das CNC-Aluminiumteil stabil?
Aluminiumlegierungen sind langlebig und leicht, und wenn sie bei der CNC-Bearbeitung verwendet werden, sind sie stabil. Sie sind außerdem korrosionsbeständig und können rauen Umgebungen standhalten.
Was ist die beste Aluminiumlegierung für die CNC-Bearbeitung?
Normalerweise ist 6061-T6 die Standard-Aluminiumsorte für die CNC-Bearbeitung. Dies ist auf seine Vielseitigkeit und hohe Bearbeitbarkeit zurückzuführen. Außerdem kann diese Legierung in verschiedenen Wärmebehandlungen bearbeitet werden, was sie ideal für unterschiedliche Bearbeitungsprozesse macht.