Was ist Funkenerosion (EDM)? Wie funktioniert es?

Seit dem Aufkommen numerisch gesteuerter Drehmaschinen im 20. Jahrhundert spielt die traditionelle Bearbeitung mit Schneidwerkzeugen eine wichtige Rolle bei der Herstellung verschiedener Komponenten, die in einer Vielzahl von Branchen verwendet werden. Aber wie bei jeder Innovation (oder Technologie) sind traditionelle Bearbeitungsmethoden in den letzten Jahren an ihre Grenzen gestoßen und werden durch neuere Technologien wie die Funkenerosion (EDM) ersetzt.

Elektroerosionsbearbeitung (auch Funkenbearbeitung oder Funkenerosion genannt) beseitigt die Notwendigkeit mechanischer Kräfte (oder Werkzeugkontakt) beim Entfernen von Material von einem Werkstück. Stattdessen verwendet ein EDM thermische Energie für den Entfernungsprozess, wodurch die gewünschten Teile genau und präzise erstellt werden.

Möchten Sie mehr über die Funktionsweise von EDMs, die verschiedenen Arten von EDMs und die Vorteile von EDM gegenüber herkömmlichen Bearbeitungsmethoden erfahren? Hier sind Sie richtig!

Wie funktioniert die Funkenerosionsbearbeitung?

Drahteinfädelmaschine mit elektrischer Entladungsbearbeitung (EDM).

Eine elektrische Entladungsmaschine verfügt normalerweise über eine Elektrode, die dabei hilft, elektrisch leitfähige Materialien wie Hartmetall oder gehärteten Stahl zu zersetzen.

Im Gegensatz zur konventionellen Bearbeitung, bei der ein Schneidwerkzeug gegen ein Werkstück gedreht wird, kommt die EDM-Elektrode normalerweise nicht mit dem Werkstück in Kontakt. Stattdessen wird es so positioniert, dass zwischen ihm und dem Werkstück ein kleiner Spalt besteht.

Um Schnitte zu erstellen oder Teile herzustellen, wird ein hochfrequenter elektrischer Funke von der Elektrode auf das Werkstück entladen. Diese elektrische Entladung verdampft (oder schmilzt) die Oberfläche des Metalls und erzeugt die gewünschten Schnitte.

Die Bewegung dieser Elektrode um das Werkstück herum, um Teile herzustellen, wird normalerweise unter Verwendung von Computer Numerical Control (CNC)-Technologie gesteuert. Der erfolgreiche Betrieb von EDM geht jedoch über CNC-Technologie und elektrische Entladung hinaus; Die Elektrode und das Werkstück werden normalerweise in eine dielektrische Flüssigkeit getaucht, die hilft, die Funken zu kontrollieren und das Werkstück während der Bearbeitung zu kühlen.

Welche Arten von Elektroerosionsmaschinen gibt es?

Elektroerosionsmaschinen gibt es in drei Typen:

1. Senkerodiermaschine
2. Draht-Elektroerosionsmaschine
3. Elektrische Entladungsmaschine für Löcher

Nr. 1 Senkerodieren

Das Senkerodieren, auch Ramm-EDM genannt, ist heute die am häufigsten eingesetzte EDM-Art. Die beim Senkerodieren verwendeten Elektroden werden vorbearbeitet, um ein umgekehrtes (oder gespiegeltes) Bild des Werkstücks zu bilden. Wenn Sie also diese Elektrode auf ein Werkstück drücken und einen elektrischen Funken erzeugen, entsteht eine negative Version der ursprünglichen Form.

Betrachten Sie es so. Angenommen, Sie möchten an einem Werkstück eine quaderförmige Kavität mittels Senkerodieren herstellen. Dann müssen Sie die Elektrode so bearbeiten, dass sie einen quaderförmigen Vorsprung hat, um die gewünschte Form zu erhalten, wie in der Abbildung unten gezeigt.

Senkerodieren einer quaderförmigen Kavität

Senkerodieren ist ideal für Anwendungen mit strengen Anforderungen an die Oberflächengüte, insbesondere beim Schneiden exotischer oder zäher Materialien. Es ermöglicht Ihnen, Materialien zu schneiden, ohne sich Gedanken über das Polieren des Werkstücks nach dem Bearbeitungsprozess machen zu müssen. Ein großer Nachteil des Senkerodierens ist jedoch die langsamere Materialabtragsrate im Vergleich zu anderen EDM-Typen.

#2 Drahterosionsbearbeitung

Beim Drahterodieren, auch Drahterosion genannt, dient ein dünner Draht (normalerweise aus Messing oder Kupfer) als Elektrode. Seine Funktionsweise ist der konventionellen CNC-Bearbeitung ziemlich ähnlich, da sich dieser Draht durch das Werkstück bewegt, Metalloberflächen in seiner Nähe verdampft und Schnitte erzeugt, um die gewünschte Geometrie zu bilden.

Beispiel eines „Wire EDM“ von LaurensvanLieshout
Public domain, via Wikimedia Commons

Anders als bei der konventionellen Bearbeitung muss die Drahtelektrode das metallische Werkstück jedoch vollständig durchdringen, bevor Sie mit diesem Fertigungsverfahren Schnitte erzeugen können. Dies bedeutet einfach, dass Drahterodieren 2-D-Schnitte in 3-D-Teilen erzeugt.

Drahterodieren ist ideal, wenn Sie kleine Materialstücke präzise schneiden möchten. Aufgrund der geringen Kosten und der hohen Präzision ist es auch das bevorzugte EDM-Verfahren für die Prototypenfertigung.

Erfahren Sie mehr über den Unterschied zwischen Genauigkeit und Präzision.

#3 Lochbohren Elektroerosive Bearbeitung

Wie der Name schon sagt, wird das Lochbohr-EDM-Verfahren zum Bohren von Löchern verwendet. Eine Elektroentladungsmaschine für Löcher weist eine röhrenförmige Elektrode auf, durch die eine dielektrische Flüssigkeit (z. B. entionisiertes Wasser) fließt, wodurch sie ein schnelleres Bohren von Löchern als herkömmliche Bohrmaschinen ermöglicht.

Es ist besonders nützlich für die Bearbeitung extrem kleiner Löcher, wodurch das Entgraten entfällt.

Beispiel eines „Hole Drilling EDM“ von Qw5646
Public domain, via Wikimedia Commons

Die Wahl zwischen CNC-Bearbeitung und Elektroerosionsbearbeitung

Wie wir unseren Kunden immer sagen, sind CNC-Bearbeitung und EDM fortschrittliche Bearbeitungstechnologien, mit denen so ziemlich jedes Produktdesign erstellt werden kann.

Obwohl Sie mit diesen beiden Technologien möglicherweise jedes Design erstellen können, kann eine falsche Wahl zu längeren Vorlaufzeiten und geringfügigen Ungenauigkeiten führen. EDM ist besonders nützlich für die Bearbeitung zäher, leitfähiger Materialien wie Titan und Wolfram. Sie sollten sich auch für EDM entscheiden, wenn Sie Bedenken hinsichtlich der Zerbrechlichkeit eines Materials haben, da EDM die Notwendigkeit einer hohen Schneidkraft zum Entfernen von Material eliminiert.

Gensun Precision Machining ist ein führender Anbieter von CNC-Bearbeitungs- und EDM-Dienstleistungen in ganz Asien. Wir haben ein Team aus sehr erfahrenen Maschinisten und Ingenieuren, die Ihnen helfen können, zu bestimmen, welche Methode für Ihr Fertigungsprojekt ideal ist.

Kontaktieren Sie uns noch heute und erzählen Sie uns mehr über Ihr Projekt.