Elektroerosion (EDM): Funktionsweise & industrielle Anwendungen

Seit dem Aufkommen numerisch gesteuerter Drehmaschinen im 20. Jahrhundert haben traditionelle Bearbeitungsmethoden mit Schneidwerkzeugen eine große Rolle bei der Fertigung verschiedener Komponenten in einer breiten Palette von Branchen gespielt. Doch wie bei jeder Innovation (oder Technologie) haben traditionelle Bearbeitungsmethoden in den letzten Jahren ihre Grenzen erreicht und werden durch neuere Technologien wie die Elektroerosion (EDM) ersetzt.

Elektroerosion (auch Funkenerosion oder Drahterosion genannt) eliminiert die Notwendigkeit mechanischer Kräfte (oder Werkzeugkontakt) beim Entfernen von Material von einem Werkstück. Stattdessen nutzt ein EDM thermische Energie für den Entfernungsprozess und erzeugt die gewünschten Teile präzise und genau.

Möchten Sie erfahren, wie EDMs funktionieren, die verschiedenen EDM-Arten und die Vorteile von EDM gegenüber traditionellen Bearbeitungsmethoden? Sie sind am richtigen Ort!

Wie funktioniert Elektroerosion?

Eine Elektroerosionsmaschine verfügt typischerweise über eine Elektrode, die hilft, elektrisch leitfähige Materialien wie Hartmetall oder gehärteten Stahl zu zersetzen.

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

Um Schnitte zu erzeugen oder Teile zu fertigen, wird ein hochfrequenter elektrischer Funke von der Elektrode zum Werkstück entladen. Dieser elektrische Entladung verdampft (oder schmilzt) die Metalloberfläche und erzeugt die gewünschten Schnitte.

Die Bewegung dieser Elektrode um das Werkstück zur Teilefertigung wird üblicherweise mit 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 ein dielektrisches Fluid getaucht, das 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. Senk-Elektroerosionsmaschine
2. Draht-Elektroerosionsmaschine
3. Lochbohr-Elektroerosionsmaschine

#1 Senk-Elektroerosion

Die Senk-EDM, auch als Senkerodiermaschine bezeichnet, ist heute der am häufigsten verwendete EDM-Typ. Die in der Senk-EDM verwendeten Elektroden werden vorgefertigt, um ein negatives (oder Spiegel-) Bild des Werkstücks zu bilden. Wenn Sie 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 eine quaderförmige Kavität in einem Werkstück mit Senk-EDM fertigen. Dann müssen Sie die Elektrode so bearbeiten, dass sie einen quaderförmigen Vorsprung hat, um Ihre gewünschte Form zu erhalten, wie in der Abbildung unten gezeigt.

Senk-EDM ist ideal für Anwendungen mit strengen Oberflächenanforderungen, besonders beim Schneiden exotischer oder zäher Materialien. Es ermöglicht Ihnen, Materialien zu schneiden, ohne sich um das Polieren des Werkstücks nach dem Bearbeitungsprozess kümmern zu müssen. Ein großer Nachteil der Senk-EDM ist jedoch ihre langsamere Materialabtragsrate im Vergleich zu anderen EDM-Typen.

#2 Draht-Elektroerosion

Draht-EDM, auch Drahterosion genannt, verfügt über einen dünnen Draht (meist aus Messing oder Kupfer), der als Elektrode fungiert. Sein Betrieb ist dem konventionellen CNC-Bearbeitung sehr ähnlich, da sich dieser Draht durch das Werkstück bewegt, Metalloberflächen in seiner Nähe verdampft und Schnitte erzeugt, um die gewünschte Geometrie zu bilden.

Anders als bei der konventionellen Bearbeitung muss der Drahtelektrode das Metallwerkstück vollständig durchdringen, bevor Sie Schnitte mit diesem Fertigungsprozess erstellen können. Das bedeutet einfach, dass Draht-EDM 2-D-Schnitte in 3-D-Teilen erstellt.

Draht-EDM ist ideal, wenn Sie kleine Materialstücke präzise schneiden möchten. Es ist auch die bevorzugte EDM-Methode für Prototypenfertigung aufgrund ihrer niedrigen Kosten und hohen Präzision.

Erfahren Sie mehr über den Unterschied zwischen Genauigkeit und Präzision.

#3 Lochbohr-Elektroerosion

Wie der Name andeutet, wird der Lochbohr-EDM-Prozess zum Bohren von Löchern verwendet. Eine Lochbohr-Elektroerosionsmaschine verfügt über eine röhrenförmige Elektrode, durch die dielektrisches Fluid (wie deionisiertes Wasser) fließt, was schnelleres Bohren als konventionelle Bohrmaschinen ermöglicht.

Sie ist besonders nützlich für die Bearbeitung extrem kleiner Löcher und eliminiert die Notwendigkeit des Entgratens.

Wahl zwischen CNC-Bearbeitung und Elektroerosion

Wie wir unseren Kunden immer sagen, sind CNC-Bearbeitung und EDM fortschrittliche Bearbeitungstechnologien, die fast jedes Produktdesign erstellen können.

Doch während Sie möglicherweise jedes Design mit diesen beiden Technologien erstellen können, könnte eine falsche Wahl zu längeren Lieferzeiten und leichten Ungenauigkeiten führen. EDM ist besonders nützlich für die Bearbeitung zäher, leitfähiger Materialien wie Titan und Wolfram. Sie sollten auch EDM wählen, wenn Bedenken hinsichtlich der Zerbrechlichkeit eines Materials bestehen, da EDM die Notwendigkeit hoher Schneidkräfte zum Materialabtrag eliminiert.

Gensun Precision Machining ist ein führender Anbieter von CNC-Bearbeitungs- und EDM-Dienstleistungen in Asien. Wir haben ein Team hochqualifizierter Zerspaner und Ingenieure, die helfen können, die ideale Methode für Ihr Fertigungsprojekt zu bestimmen.

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