Untersuchung der Beziehung zwischen EDM und der Luft- und Raumfahrtindustrie

Die Beziehung zwischen Funkenerosion (EDM) und der Luft- und Raumfahrtindustrie reicht Jahrzehnte zurück. Es begann während des Projekts Mercury (1958-1963), dem Weltraumprogramm, das einen Amerikaner ins All schickte. Im Laufe der Jahre begann das Vertrauen in EDM jedoch aus bestimmten Gründen zu schwinden. Heute wurde EDM als praktikabler Herstellungsprozess wieder eingeführt. Dieser Beitrag enthält die Details für den Niedergang und die Wiederbelebung von EDM.

Erodieren für die Luft- und Raumfahrt – Am Anfang

In den späten 50er und frühen 60er Jahren war das Projekt Mercury eine der Hauptmissionen, auf die sich die amerikanische Regierung konzentrierte. EDM spielte eine große Rolle bei dem Projekt, da es verwendet wurde, um alles von Komponenten des Space Shuttles bis hin zu Luft- und Raumfahrt-Hardware herzustellen. Während dieser Zeit waren die EDM-Maschinen manuelle Ram-Designs, die Kupferelektroden und Gleichstrom-Funkengeneratoren umfassten. Damals war die Funkenerosionsbearbeitung in Bezug auf den Betrieb genau, aber sie war langsam und der Prozess war teuer.

Zu Beginn der 70er Jahre wurden numerisch gesteuerte Erodiermaschinen eingeführt. Diese Systeme verwendeten Hochgeschwindigkeitstransistoren, Kupferdrähte und Graphitelektroden. Während diese Maschinen sicherlich schneller waren als ihre Vorgänger, hatten sie einen immensen Nachteil. Der EDM-Prozess würde eine große Menge an Wärme erzeugen, was zu Mikrorissen führte. Dies führte dazu, dass die Bauteiloberfläche beschädigt wurde. Die Risse würden zum Bauteilversagen führen.

Aus diesen Gründen mussten Hersteller entweder neue Spezifikationen für den EDM-Prozess überarbeiten oder entwickeln. Dies würde zu höheren Kosten, mehr Zeitaufwand bei der Herstellung und längeren Lieferzeiten führen. Diese verschiedenen Gründe führten zu einem Rückgang der EDM-Bearbeitung für die Luft- und Raumfahrt.

Das Comeback von EDM

Während der 80er und 90er Jahre wurden EDM-Geräte verfeinert, um eine Vielzahl von Problemen zu beseitigen. Das Hauptaugenmerk lag auf der automatischen Anpassung an Verbrennungen sowie auf sekundären Themen wie Funkenstreckenüberwachung, Geräuschfilterung und Steuerung der Funkenerzeugung.

Die Unterschiede in Bezug auf die Systementwicklung waren signifikant. In den 70er Jahren reichten die HAZ-Schichten von 0,004 bis 0,010″ Dicke. Die aufgerüsteten Maschinen waren in der Lage, Schichten mit weniger als 0,0004ʺ zu produzieren. Die Erodiermaschinen waren auch in der Lage, Bauteile mit Oberflächengüten von 0,5 Mikron herzustellen. Dies führte zu hohen Toleranzen und praktisch keinen Beschädigungen während des Herstellungsprozesses. Heutzutage konzentrieren sich Hersteller, die Elektroerosionsbearbeitungsdienste anbieten, auf den Einsatz von Maschinen, die Aufgaben schneller erledigen können, während sie ein immenses Genauigkeitsniveau beibehalten. Dies hat zur Entstehung von Maschinen geführt, die mit Drähten in extrem kleinen Durchmessern schneiden können, sowie genaue und saubere Profile erzeugen. Diese Verbesserungen stellen sicher, dass Hersteller bereit sind, komplexe EDM-Bearbeitungsdienste für Luft- und Raumfahrtanwendungen zu übernehmen.