Kennisbank / Proces

5-assig prototype frezen: wanneer het wint van 3-assig en 3D-printen

28 september 2026

Een prototype heeft één taak: laten zien of het ontwerp werkt. Het proces dat u kiest, bepaalt wat dat antwoord kost, hoe lang het duurt en hoeveel u erop kunt vertrouwen. Drie opties dekken de meeste mechanische prototypes: een 3-assige CNC-frees, een 5-assige CNC-machine en een 3D-printer. Elk daarvan wint op een andere plek.

Deze gids is bedoeld voor engineers die al een CAD-model hebben en willen weten waar ze het naartoe moeten sturen.

Het korte antwoord

• 3D-printen wanneer het onderdeel van kunststof is, de test over vorm of pasvorm gaat en de toleranties ruim zijn.
• 3-assig CNC wanneer het onderdeel grotendeels prismatisch is en de kenmerken op één of twee vlakken liggen.
• 5-assig CNC wanneer het onderdeel kenmerken op veel vlakken heeft, samengestelde hoeken, gecontourde oppervlakken, of getest moet worden in het productiemetaal met nauwe posities tussen vlakken.

De rest van deze gids legt uit waar de grenzen liggen.

Geometrie: hoeveel vlakken moet het gereedschap bereiken?

Een 3-assige frees beweegt het gereedschap in X, Y en Z. Hij ziet het onderdeel vanuit één richting. Om een ander vlak te bereiken, spant de operator het onderdeel los, draait het en spant het opnieuw op. Elke nieuwe opspanning kost tijd en voegt fouten toe, omdat het nieuwe nulpunt nooit precies op de plek van het oude ligt.

Een 5-assige machine voegt twee rotatieassen toe. Hij kantelt het onderdeel of de spindel, zodat het gereedschap vijf vlakken in één opspanning bereikt. Het algemene principe staat goed beschreven in het overzicht over meerassig verspanen. Voor een prototype is dat om twee redenen belangrijk:

1. De positie tussen vlakken blijft behouden. Een boring aan de zijkant en een kamer aan de bovenkant worden in dezelfde opspanning gemaakt, dus hun onderlinge relatie hangt af van de machine en niet van hoe goed iemand het onderdeel opnieuw heeft uitgelijnd.
2. Geen speciaal opspanmiddel. Productieonderdelen krijgen maatwerk opspanmiddelen. Een prototype niet, en elke extra opspanning op een 3-assige machine vraagt om een of andere opspanoplossing.

Een printer maakt zich helemaal niet druk om vlakken. Ondersnijdingen, interne kanalen en roosterstructuren printen net zo makkelijk als een kubus. Dat is het grootste voordeel.

3+2 of simultaan?

“5-assig” omvat twee heel verschillende manieren van verspanen.

3+2 gepositioneerd verspanen kantelt de tafel naar een hoek, zet die vast en freest zoals een 3-assige machine. Daarna kantelt hij naar de volgende hoek. Behuizingen, beugels en verdeelblokken met schuine gaten passen hier goed bij. Het is sneller te programmeren en meestal goedkoper.

Simultaan 5-assig beweegt alle assen terwijl het gereedschap snijdt, zodat het gereedschap een gebogen oppervlak onder een gecontroleerde hoek volgt. Waaiers, turbineschoepen, vloeiend overlopende poorten en organische vormen hebben dit nodig. Het vraagt een capabel CAM-systeem en een programmeur die vergelijkbare onderdelen al heeft gefreesd.

Veel verspaners die 5-assig adverteren, draaien alleen 3+2. Dat is prima als uw onderdeel prismatisch is. Het is een probleem als uw onderdeel getordeerde oppervlakken heeft. Vermeld in de offerteaanvraag welke van de twee u nodig heeft, doe de check simultaan of 3+2 op de homepage, of laat het open en wij beslissen op basis van het model.

Materiaal: zegt de test wel iets?

Geprint metaal bestaat, maar de onderdelen gedragen zich anders dan gewalst of getrokken staafmateriaal: andere porositeit, korrelstructuur en vermoeiingslevensduur. Geprinte kunststoffen zijn zelden de kwaliteit die u in productie gaat spuitgieten.

Moet het prototype een druktest, een vermoeiingscyclus, een thermische belasting of een klantdemo in de echte legering doorstaan, laat het dan frezen. Een 7075 beugel gefreesd uit plaat vertelt u hoe een 7075 beugel zich gedraagt. Een geprinte benadering vertelt u iets anders.

Dezelfde logica geldt voor kunststoffen. Wordt de productie gefreesd PEEK, POM of PTFE, dan vertelt een gefreesd prototype in die kwaliteit u iets over kruip, wrijving en maatvastheid. Een geprinte nylon vervanger vertelt u alleen iets over de vorm.

Tolerantie en oppervlak

Typische bereiken, alleen ter oriëntatie:

Proces	Typische tolerantie	Oppervlak zoals gemaakt
FDM- of SLA-print	±0.1 tot ±0.3 mm	Laaglijnen, sporen van ondersteuning
Metaalprint (poederbed)	±0.1 tot ±0.2 mm	Ruw, passingen moeten gefreesd worden
3-assig CNC	±0.01 tot ±0.05 mm per opspanning	Gefreesd, gereedschapssporen op contouren
5-assig CNC	±0.01 tot ±0.025 mm gangbaar	Gefreesd, glad op contouren

De kernwoorden in de 3-assige rij zijn “per opspanning”. De tolerantie binnen één vlak is uitstekend. De positie tussen vlakken die in verschillende opspanningen zijn gemaakt, is waar afwijkingen zichtbaar worden.

Op gecontourde oppervlakken laten 3-assige frezen ribbels tussen de banen achter die handmatig nabewerkt moeten worden. Simultaan 5-assig houdt het gereedschap onder een betere hoek ten opzichte van het oppervlak, zodat het oppervlak direct van de machine gelijkmatiger is.

Voor typische 5-assige toleranties per materiaal, zie de materiaaltabel op de homepage.

Aantallen en revisies

Printen heeft vrijwel geen instelkosten. Tien onderdelen kosten ruwweg tien keer zoveel als één onderdeel.

CNC heeft per order hoge vaste kosten: programmeren, opspannen en controle van het eerste stuk. Bij één stuk is die vaste kost het grootste deel van de prijs. Bij tien stuks wordt hij dun uitgesmeerd. Bij een 5-assige opdracht is het aandeel programmeren nog hoger, vooral bij simultane gereedschapsbanen.

Dat leidt tot een praktische regel: weet u dat u vijf stuks van Rev B nodig heeft, bestel er dan vijf tegelijk. Eerst één bestellen, dan nog één en daarna nog drie betekent drie keer instelkosten betalen.

Levertijd

Een printer levert een klein kunststof onderdeel in een dag of twee. Een gefreesd prototype duurt doorgaans één tot drie weken, afhankelijk van materiaal, oppervlakteafwerking en hoe druk de verspaner het heeft. Een 5-assige verspaner die uw programma voor Rev A al heeft, levert Rev B vaak sneller dan een nieuwe offerte vanaf nul.

Een eenvoudige beslistabel

Uw situatie	Beste eerste keuze
Kunststof, alleen vorm en pasvorm, ruime toleranties	3D-printen
Metaal, kenmerken op één of twee vlakken	3-assig CNC
Metaal, kenmerken op vier of vijf vlakken, nauwe positie	5-assig CNC, 3+2
Schoepen, waaiers, vloeiende of vrije vormvlakken	5-assig CNC, simultaan
Interne kanalen die een gereedschap niet kan bereiken	3D-printen, daarna de passingen frezen

Hybride routes komen veel voor. Een geprint onderdeel met gefreesde boringen en vlakken combineert vrije geometrie met nauwkeurige passingen.

Uitgewerkt voorbeeld: één behuizing, drie routes

Dit voorbeeld dient ter illustratie en is geen offerte. Neem een sensorbehuizing van 6061 aluminium, ongeveer 80 x 60 x 40 mm. Ze heeft een afgedichte boring aan de bovenkant, twee M4 draadgaten op elk zijvlak, een schuine kabeldoorvoer onder 30 graden en een montagevlak aan de onderkant dat vlak en haaks op de boring moet zijn. Het team heeft drie stuks nodig voor een afdichtings- en trillingstest.

Route	Opspanningen of stappen	Grootste risico	Typische levertijd
3D-printen (SLA of FDM)	1 print, daarna draad met de hand tappen	Verkeerd materiaal, afdichtvlak niet vlak, draad trekt uit	1 tot 3 dagen
3-assig CNC	4 tot 5 opspanningen plus een hoekopspanning voor de doorvoer	Zijgaten en doorvoer verlopen ten opzichte van de boring	1 tot 3 weken
5-assig CNC, 3+2	1 tot 2 opspanningen	Programmeertijd voor het eerste stuk	1 tot 3 weken

De geprinte behuizing is nuttig voor een pascontrole in de omkasting. Ze vertelt u niet of de afdichting houdt of dat de schroefdraad trillingen overleeft. De 3-assige route kan elke tolerantie halen, maar de schuine doorvoer vraagt om een gekanteld opspanmiddel en elke nieuwe opspanning voegt fouten toe tussen de doorvoer, de zijgaten en de boring. De 3+2-route maakt bijna alles in één opspanning, dus de posities die voor de afdichting tellen, komen van de machine en niet van opnieuw uitlijnen.

Voor dit onderdeel is een redelijk plan: een snelle print voor de pascontrole in de omkasting, daarna drie gefreesde stuks op 3+2 5-assig voor de echte test.

Veelgemaakte fouten bij de proceskeuze

• Een geprint onderdeel testen alsof het metaal is. Een geslaagde druktest met een geprint onderdeel bewijst weinig. Een mislukte bewijst nog minder.
• Simultaan 5-assig bestellen voor een prismatisch onderdeel. Het programmeren kost meer en levert niets op als elk kenmerk op een plat vlak onder een vaste hoek ligt.
• 3-assig bestellen voor een onderdeel met samengestelde hoeken. De offerte lijkt lager, tot het aantal opspanningen, de opspanmiddelen en de uitval door verloop zichtbaar worden.
• Eén stuk per revisie. De instelkosten worden elke keer betaald. Bestel het aantal dat uw testplan echt nodig heeft.
• Overal nauwe toleranties. Een notitie van ±0.01 mm op een cosmetisch vlak vertraagt elk proces en vraagt extra inspectie. Zet die alleen op kenmerken die passen, afdichten of positioneren.

Wat u op de tekening zet voor een 5-assig prototype

Een STEP-bestand vertelt de verspaner de vorm. De tekening vertelt wat belangrijk is. Voor een 5-assig prototype besparen deze notities het meeste heen-en-weer:

1. Referenties. Markeer de primaire, secundaire en tertiaire referentie die overeenkomen met hoe het onderdeel in de assemblage wordt gepositioneerd.
2. Posities tussen vlakken. Specificeer positietolerantie of hoekigheid voor kenmerken op verschillende vlakken ten opzichte van die referenties. Precies hier verdient 5-assig zijn kosten terug.
3. Alleen kritische kenmerken. Tolerantie en oppervlakteruwheid op afdichtvlakken, lagerboringen en positioneerpennen. Een algemene tolerantienotitie voor al het andere.
4. Vormtolerantie op vrije vormvlakken. Heeft een oppervlak simultaan 5-assig nodig, dan vertelt een vlakprofieltolerantie de verspaner hoe nauw de contour het model moet volgen.
5. Schroefdraad en kantbreuk. Draadmaat, tolerantieklasse en diepte. Een standaardnotitie voor kantbreuk, bijvoorbeeld 0.2 tot 0.5 mm x 45 graden.
6. Inspectiebehoefte. Geef aan of u een eerste-artikelinspectie (FAI), een rapport van de 3D-meetmachine (CMM) op geselecteerde kenmerken of alleen een visuele controle nodig heeft.

Wat u meestuurt bij een offerteaanvraag

• Een STEP-bestand van het onderdeel
• Een PDF-tekening met toleranties, schroefdraad en afwerkingsnotities
• Materiaal en eventuele certificaten die u nodig heeft
• Aantal per revisie en of er waarschijnlijk meer revisies volgen
• De datum waarop u de onderdelen in handen moet hebben

Daarmee kan een 5-assige verspaner u in één antwoord vertellen of het onderdeel simultaan werk nodig heeft, hoeveel opspanningen het kost en wat het eerste stuk kost.

Offertes krijgen van 5-assige verspaners

Wij zijn een bemiddelingsdienst, geen verspaningsbedrijf. U stuurt één offerteaanvraag met het model en de tekening, en wij koppelen die aan maximaal drie verspaners die 3+2 of simultaan 5-assig draaien voor prototypes en kleine series, van 1 tot ongeveer 200 stuks per revisie. De verspaners sturen u rechtstreeks een offerte. Bemiddeling is gratis voor inkopers, en een NDA is op verzoek beschikbaar. Zie hoe de bemiddeling werkt voor de stappen en verstuur daarna uw offerteaanvraag. U krijgt binnen 24 werkuren een antwoord.

Veelgestelde vragen

Verder lezen

• 5-assig frezen in kleine series: van prototype tot overbruggingsserie van 200 stuks
• Simultaan 5-assig of 3+2 voor uw prototype: zo ziet u het verschil