Was ist ein Funkenerosionsprozess (EDM) und wie funktioniert er?

Elektroerosion (EDM) ist ein nicht traditioneller spanabhebender und elektrothermischer Prozess, bei dem Material vom Werkstück durch elektrische Entladungen (Funken) entfernt wird.

• Es wurde erstmals 1770 von Joseph Priestley beobachtet. Er war ein englischer Physiker.
• In Erodiermaschinen wird das Material durch schnell wiederkehrende (wiederholte) Stromentladungen zwischen den Elektroden entfernt. Die Elektroden sind durch eine dielektrische Flüssigkeit getrennt und es wird eine Hochspannung darüber angelegt.
• Es wird zur Bearbeitung von Materialien verwendet, die schwer zu bearbeiten sind und eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen.
• EDM kann verwendet werden, um nur elektrisch leitfähige Materialien zu bearbeiten. Andernfalls kann es nicht verwendet werden.
• Eine der Elektroden wird als Werkzeug und die andere als Werkstück bezeichnet. Hier wird das Werkzeug mit dem Minuspol der Stromversorgung und das Werkstück mit dem Pluspol verbunden.

Arbeitsprinzip

Bildquelle

In der Funkenerosionsbearbeitung; Eine Potentialdifferenz wird über das Werkzeug und w/p in Impulsform angelegt. Werkzeug und Werkstück müssen elektrisch leitfähig sein und zwischen ihnen muss ein kleiner Spalt eingehalten werden. Das Werkzeug und das Werkstück werden in ein dielektrisches Medium (Kerosin oder deionisiertes Wasser) getaucht.

Wenn die Potentialdifferenz angelegt wird, beginnen Elektronen vom Werkzeug, sich zum Werkstück zu bewegen. Hier ist das Werkzeug negativ und w/p ist positiv. Die Elektronen, die sich vom Werkzeug zum w/p bewegen, kollidieren mit den Molekülen des dielektrischen Mediums.

Durch die Kollision von Elektronen mit dem Molekül wird es in Ionen umgewandelt. Dadurch erhöht sich die Konzentration von Elektronen und Ionen im Spalt zwischen Werkzeug und w/p. Das Elektron bewegt sich zum w/p und die Ionen zum Werkzeug.

Zwischen dem Werkzeug und dem W/P wird ein elektrischer Strom aufgebaut, der als Plasma bezeichnet wird. Wenn die Elektronen und Ionen auf das W/P und das Werkzeug auftreffen, ändert sich ihre kinetische Energie in Wärmeenergie. Die Temperatur der erzeugten Wärme beträgt etwa 10000 Grad Celsius. Diese Hitze verdampft und schmilzt das Material vom Werkstück. Wenn die Spannung zusammenbricht, hört der Strom auf, zwischen dem Werkzeug und w/p zu fließen. Und das geschmolzene Material im w/p wird durch zirkulierendes dielektrisches Medium gespült und hinterlässt einen Krater.

Die Funkenerzeugung ist nicht kontinuierlich, da keine konstante Spannung an die Elektroden angelegt wird. Die Spannung wird gepulst angelegt.

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Arten von Funkenerosionsmaschinen

Es gibt zwei Arten von Erodiermaschinen

(i) Stößel-/Senkerodieren :Diese Erodiermaschine besteht aus Werkzeug und Werkstück, die in ein dielektrisches Medium eingetaucht sind. Es besteht aus einem Werkzeug vom Stößeltyp und kann entsprechend der Form oder Form hergestellt werden, die für die Herstellung auf dem Werkstück erforderlich ist. Es wird auch als Hohlraum- oder Volumenerodieren bezeichnet.

(ii) Drahterosion: Beim Drahterodieren wird dünner einsträngiger Draht verwendet, um das Material vom Werkstück zu trennen. Der Draht besteht in der Regel aus Messing. Zwischen Draht und w/p wird immer ein konstanter Spalt eingehalten. Der Draht wird kontinuierlich durch das Werkstück geführt, das in einen Tank mit dielektrischem Medium eingetaucht ist. Hier entsteht im Spalt zwischen Draht und Werkstück ein Funke. Es wird verwendet, um Metall mit einer Dicke von bis zu 300 mm zu schneiden und Stempel, Matrizen und Werkzeuge aus Hartmetall herzustellen, die mit anderen Methoden schwer zu schneiden sind.

Ausrüstung

Die verschiedenen Geräte, die bei der Elektroerosionsbearbeitung verwendet werden, sind

1. Dielektrisches Reservoir, Pumpe und Zirkulationssystem

Pumpe wird verwendet, um das Dielektrikum zwischen den beiden Elektroden (Werkzeug und Werkstück) zu zirkulieren. Als dielektrisches Medium wird Kerosin oder deionisiertes Wasser verwendet.

2. Stromgenerator und Steuereinheit

Der Generator wird verwendet, um eine Potentialdifferenz anzulegen. Die bei diesem Bearbeitungsprozess verwendete Spannung ist nicht konstant, sondern wird impulsförmig angelegt. Eine Steuereinheit wird verwendet, um die verschiedenen Vorgänge während des Bearbeitungsprozesses zu steuern.

3. Arbeitstank mit Arbeitshaltevorrichtungen

Es verfügt über einen Arbeitstank mit einer Arbeitshaltevorrichtung. Das Werkstück wird in den Werkstückaufnahmen gehalten. Der Tank enthält dielektrisches Medium.

4. Werkzeughalter

Es dient zur Aufnahme des Werkzeugs.

5. Servosystem zum Bewegen des Werkzeugs

Zur Steuerung des Werkzeugs wird ein Servosystem verwendet. Es hält den notwendigen Abstand zwischen den Elektroden (Werkzeug und Werkstück).

Arbeitsweise der Funkenerosion (EDM)

• Bei der Funkenerosion wird zuerst das Werkzeug und W/P an der Maschine eingespannt. Danach wird mit Hilfe eines Servomechanismus ein kleiner Spalt (aus Menschenhaar) zwischen Werkzeug und Werkstück aufrechterhalten.
• Das Werkzeug und das Werkstück werden in ein dielektrisches Medium (Kerosin oder deionisiertes Wasser) getaucht.
• Eine Potentialdifferenz wird über die Elektrode angelegt. Zwischen Werkzeug und Werkstück entsteht ein elektrischer Funke. Dieser Funke erzeugt eine Hitze von etwa 10000 Grad Celsius. Und durch diese Hitze beginnt das Material des Werkstücks zu verdampfen und zu schmelzen.
• Die Funkenerzeugung bei der elektroerosiven Bearbeitung ist nicht kontinuierlich. Wenn die Spannung unterbrochen wird, spült das Dielektrikum die geschmolzenen Materialien weg und hinterlässt einen Krater.
• Diesen Prozess weiterführen und das Werkstück bearbeiten.

Für eine bessere Erklärung des Elektroerosions-Bearbeitungsprozesses sehen Sie sich das Video an:

Vorteile

• Es kann verwendet werden, um jedes Material zu bearbeiten, das elektrisch leitfähig ist.
• Es kann problemlos dünne, zerbrechliche Abschnitte wie Stege oder Rippen bearbeiten, ohne das Teil zu verformen.
• Komplexe Formteile und Formen werden präzise, ​​schneller und kostengünstiger hergestellt.
• Es ist ein gratfreier Prozess.
• Es besteht kein Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück. So lassen sich filigrane Schnitte und Werkstückstoffe problemlos und ohne Verzug bearbeiten.
• Es können komplexe Formen bearbeitet werden, die mit herkömmlichen Werkzeugmaschinen nicht hergestellt werden können.
• Es kann sich verjüngende Löcher erzeugen.

Nachteile

• Es kann nur elektrisch leitfähige Materialien bearbeiten.
• Geringer Metallabtrag.
• Mehr Werkzeugverschleiß während der Bearbeitung.
• Nehmt zusätzliche Kosten und Zeit für die Vorbereitung der Elektroden für das Rammen/Senkerodieren in Anspruch.
• Hoher Stromverbrauch.
• Überschnitt wird in EDM gebildet.

Anwendung

1. Es wird hauptsächlich vom Formenbau und der Werkzeugindustrie verwendet.
2. Es wird in der Prototypenfertigung in der Luft- und Raumfahrt-, Automobil- und Elektronikindustrie eingesetzt.
3. Es wird für die Herstellung von Münzstempeln verwendet.
4. Es wird verwendet, um kleine Löcher in einer Vielzahl von Anwendungen zu erzeugen.
5. Es wird verwendet, um Teile zu zerlegen, die sich nicht leicht zersetzen lassen, wie z. B. gebrochene Werkzeuge (Stifte, Bolzen, Bohrer und Gewindebohrer) aus dem Werkstück

Hier dreht sich alles um die Elektroerosion – Prinzip, Ausstattung, Typen, Arbeitsweise, Vor- und Nachteile bei der Anwendung. Wenn Sie diesbezüglich Fragen haben, kommentieren Sie uns. Wenn Sie diesen Artikel wertvoll finden, dann teilen Sie ihn auf Facebook und Google+.