Erodierbearbeitung (EDM): Vom Projekt Mercury zur modernen Luftfahrtfertigung

Die Beziehung zwischen Erodierbearbeitung (EDM) und der Luftfahrtindustrie reicht Jahrzehnte zurück. Sie begann während des Projekt Mercury (1958-1963), des Raumfahrtprogramms, das einen Amerikaner ins All brachte. Im Laufe der Jahre schwand das Vertrauen in EDM jedoch aufgrund bestimmter Gründe. Heute wurde EDM als tragfähiger Fertigungsprozess wieder eingeführt. Dieser Beitrag liefert Details zu EDMs Niedergang und seiner Wiederbelebung.

EDM-Bearbeitung für die Luftfahrt – Am Anfang

Ende der 50er und Anfang der 60er Jahre war Projekt Mercury eine der Hauptmissionen, auf die sich die amerikanische Regierung konzentrierte. EDM spielte eine große Rolle im Projekt, da es zur Herstellung von allem verwendet wurde, von Komponenten des Space Shuttles bis hin zu Luft- und Raumfahrthardware. In dieser Zeit waren die EDM-Maschinen manuelle Ram-Designs, die Kupferelektroden und DC-Funkengeneratoren umfassten. Damals waren Erodierbearbeitungsdienstleistungen in puncto Betrieb präzise, aber sie waren langsam und der Prozess war teuer.

Als die 70er Jahre begannen, wurden numerisch gesteuerte EDM-Maschinen eingeführt. Diese Systeme nutzten Hochgeschwindigkeitstransistoren, Kupferdrähte und Graphitelektroden. Obwohl diese Maschinen sicherlich schneller waren als ihre Vorgänger, hatten sie einen gewaltigen Nachteil. Der EDM-Prozess erzeugte eine große Menge Wärme, was zu Mikrorissen führte. Dies führte zur Beschädigung der Bauteiloberfläche. Die Risse führten zum Bauteilversagen.

Aufgrund dieser Gründe mussten Hersteller entweder Spezifikationen für den EDM-Prozess überarbeiten oder neue entwickeln. Dies führte zu höheren Kosten, mehr Zeitaufwand bei der Fertigung und längeren Lieferzeiten. Diese verschiedenen Gründe führten zu einem Rückgang der EDM-Bearbeitung für die Luftfahrt.

EDMs Comeback

In den 80er und 90er Jahren wurde EDM-Ausrüstung verfeinert, um eine Vielzahl von Problemen zu beseitigen. Der Hauptfokus lag auf der automatischen Anpassung an Brennvorgänge sowie sekundären Aspekten wie Funkenabstandsüberwachung, Rauschfilterung und Funkenerzeugungssteuerung.

Die Unterschiede in Bezug auf die Systementwicklung waren signifikant. In den 70er Jahren würden die Wärmeeinflusszonen (HAZ) 0,1 bis 0,25 mm (0,004 bis 0,010 Zoll) dick sein. Die aufgerüsteten Maschinen waren in der Lage, Schichten von weniger als 0,01 mm (0,0004 Zoll) zu erzeugen. Die EDM-Maschinen konnten auch Bauteile mit Oberflächenrauheiten von 0,5 Mikrometern produzieren. Dies führte zu hohen Toleranzen und praktisch keiner Beschädigung während des Fertigungsprozesses. Heute konzentrieren sich Hersteller, die Erodierbearbeitungsdienstleistungen anbieten, darauf, Maschinen zu nutzen, die Aufträge schneller erledigen können, während sie immense Genauigkeitsniveaus beibehalten. Dies hat zur Entstehung von Maschinen geführt, die mit Drähten in extrem kleinen Durchmessern schneiden können sowie präzise und saubere Profile erzeugen. Diese Verbesserungen werden sicherstellen, dass Hersteller bereit sind, komplexe EDM-Bearbeitungsdienstleistungen für Luftfahrtanwendungen zu übernehmen.