Elektroerosionsmaschinen (EDM): Typen, Vor- und Nachteile erklärt

Elektroerosionsmaschinen (EDM) werden als Funkenerosion, Senkerosion, Drahterosion, Drahtbrennen und Senkenerosion bezeichnet. Diese Maschinen formen Materialien durch elektrische Entladungen (Funken). Die Entladung erfolgt zwischen zwei Elektroden, getrennt durch eine dielektrische Flüssigkeit unter elektrischer Spannung. Die Elektroden heißen Werkzeug-Elektrode und Werkstück-Elektrode. Die elektrische Entladung nimmt zu, wenn der Abstand zwischen den Elektroden abnimmt – so wird Material von den Elektroden abgetragen. Frische dielektrische Flüssigkeit wird in den Inter-Elektroden-Raum eingebracht (Spülung). Beim erneuten Stromfluss wird das Potentialdifferenz vor dem Durchbruch wiederhergestellt.

EDM-Geschichte

1770 wurde der impulsive Effekt elektrischer Entladungen bei EDM beobachtet – entdeckt vom englischen Physiker Joseph Priestley. Die EDM-Typen: Senkerosion (1943) und Drahterosion (1960er).

Definition

Die Elektroerosionsmaschine formt Metalloberflächen mittels dielektrischer Flüssigkeit und eines Werkzeugs, das hochintensive elektrische Entladungen freisetzt.

Typen von Elektroerosionsmaschinen

Zwei gängige EDM-Typen:

Senkerosion (Sinker EDM)

Auch Volumen- oder Kavitätenerosion genannt. Werkstück und Elektrode in isolierender Flüssigkeit, an spezifischer Stromversorgung. Elektrisches Potential baut sich zwischen beiden auf. Erreicht die Elektrode das Werkstück, erfolgt dielektrische Entladung, bildet Plasmakanal mit feinen Funken.

Anwendungen

Senkerosion bei hoher Toleranz oder Eckradien erforderlich. Viele Produkte/Teile entstehen damit – typischerweise Formenbau (Pressformen, Spritzgussformen). Praktisch für solche Werkzeugformen.

Vorteile

• Exotische Materialien leicht schneiden
• Harte Materialien einfach bearbeiten
• Kaum oder kein Polieren nach Prozessende
• Dünne Materialien schneiden ohne Beschädigung

Nachteile

• Hoher Energieverbrauch
• Langsame Materialabtragsrate
• Keine oder wenig leitfähige Materialien bearbeitbar

Drahterosion (Wire EDM)

1969 eingeführt: Ein einzelner, dünner Metalldraht (Messing) im Werkstück und Dielektrikum-Tank. Schneidet Platten bis 300 mm Dicke. Auch für Stempel, Matrizen, Werkzeuge aus harten Metallen.

Anwendungen

Durch Flexibilität breites Anwendungsspektrum. Schneidet auch sehr kleine Teile – clevere Wahl für Produktion.

Vorteile

• Kosteneffektiv
• Hohe Präzision
• Ideal für Prototypenfertigung
• Flexible Maschine für diverse Schnitte

Nachteile

• Hoher Energieverbrauch
• Häufiger Drahtwechsel (Messing, Kupfer) durch thermische Belastung