EDM-Bohrmaschinen (Startlocherodieren): Präzision & Effizienz im Fokus

Überblick

EDM-Bohrmaschinen (EDM Drilling / Fast Hole Drilling) erzeugen kleine, präzise Bohrungen in leitfähigen Materialien – unabhängig von Härte. Kerntechnologie: Funkenerosion mit rohrförmiger Elektrode (Kupfer/Graphit), durch die Dielektrikum (deionisiertes Wasser) zur Spülung fließt.

Funktionsweise

Wie bei allen EDM-Prozessen: Materialabtrag durch rapide Funkenfolge zwischen Werkzeug-Elektrode (Rohr) und Werkstück-Elektrode, getrennt durch Dielektrikum. Kein mechanischer Kontakt. Unterschied: Dielektrikum muss bis zum Bohrgrund gefördert werden → Rohrelektrode mit zentralem Kühlkanal. Spülung: Hochdruck (bis 100 bar) durch Elektrode → effiziente Partikelabfuhr, stabile Prozesse.

Anwendungen

• Turbinenblätter (Jet Engines): Reihen mikroskopischer Kühlbohrungen (Leading/Trailing Edge). Hochtemperatur-Einkristall-Legierungen → konventionell kaum bearbeitbar. EDM bohrt Aspect Ratios > 100:1.
• Kraftstoffdüsen / Spinneretten: Mikrobohrungen (< 0,3 mm) für Kraftstoffeinspritzung, Synthetikfasern (Rayon).
• Super Drill (X/Y-Achsen): Durchgangs- & Sackbohrungen, schräge Eintrittswinkel.
• Leistungsdaten: 100 mm gehärteter Stahl in < 10 s. Elektrodenverschleiß 50–80 %. Min. Bohrung Ø 0,3 mm.

Hinweis: Messingelektroden leichter zu bearbeiten, aber für Drahterodieren ungeeignet (Messingspäne → Drahtbruch).

Vorteile

• Komplexe/irreguläre Formen bearbeitbar (keine Werkzeugzugänglichkeit nötig).
• Extrem harte Materialien (gehärteter Stahl, Hartmetall, Keramik-leitend) auf engste Toleranzen.
• Mikrobohrungen an filigranen Teilen ohne mechanische Schnittkräfte → keine Verformung.
• Kein Werkzeug-Werkstück-Kontakt → empfindliche Strukturen machbar.
• Gute Oberflächen (Ra < 0,2 µm) durch Nachschnitte (Trimming) erreichbar.
• Sehr feine Bohrungen (ab 0,1 mm mit Mikro-EDM) möglich.

Nachteile & Grenzen

• Fachkräftemangel: Erfahrene EDM-Spezialisten rar.
• Niedrige Abtastrate (Materialabtragsvolumen) → lange Bearbeitungszeiten bei großen Volumen.
• Brandgefahr bei ölbasigem Dielektrikum (heute meist Wasserbasiert).
• Elektrodenherstellung (Kupfer/Graphit) aufwendig & kostenintensiv (CNC-Fräsen/Erodieren der Elektrode).
• Scharfe Innenecken durch Elektrodenverschleiß schwer reproduzierbar.
• Sehr hoher spezifischer Energieverbrauch → hohe Betriebskosten (Strom).
• Schneller Elektrodenverschleiß (besonders bei Tiefbohrungen).
• Nicht leitfähige Materialien (Keramik, Glas, Kunststoff) nur mit Spezialaufbauten (Hilfselektrode, leitfähige Beschichtung) bearbeitbar.

EDM-Bohren ist unverzichtbar für Hochtemperatur-Komponenten, Mikrostrukturen & gehärtete Werkzeuge – trotz Kosten & Zeitaufwand die einzige wirtschaftliche Lösung für viele Anwendungen.