Senkerodieren, Drahterodieren und Lochbohren sind drei gängige Arten von Funkenerosionsmaschinen. Die Entfernung zwischen zwei Orten kann mit Hilfe der elektronischen Distanzmessung (EDM) bestimmt werden, indem die Phasenverschiebungen elektromagnetischer Wellen bei ihrer Ausbreitung entlang einer geraden Linie beobachtet werden. Beim Funkenerodieren (EDM) wird zur Materialabtragung von einem Werkstück thermische Energie anstelle von mechanischer Kraft eingesetzt. Dabei werden elektrische Funken im Temperaturbereich von etwa 8000 °C bis 12000 °C verwendet. Das Verfahren wird auch als Funkenerosion bezeichnet. Wenn herkömmliche Bearbeitungsverfahren wie Fräsen und Drehen beim Schneiden besonders scharfer Innenecken oder tiefer Kavitäten nicht das gewünschte Ergebnis liefern, greifen Ingenieure häufig auf die Funkenerosion zurück.
Erkunden Sie die verschiedenen Arten der Funkenerosion und ihre Vorteile, indem Sie sich näher mit dem Thema Funkenerosion befassen.
Die Funkenerosion ist das Verfahren der Wahl zur Herstellung komplexer Hohlräume in Werkstücken. Das erfolgreichste Verfahren ist die Senkerosion, auch bekannt als konventionelle Senkerosion, Volumen- oder Locherosion. Sie wird auch von CNC-Maschinen zur Bearbeitung scharfer Innenkanten eingesetzt. Mithilfe eines Dielektrikums wird ein elektrischer Funke zwischen einer Graphit- oder Kupferelektrode und dem Werkstück erzeugt. Zunächst wird eine spiegelbildlich geformte Elektrode hergestellt, die der gewünschten Vertiefung entspricht. Daraus wird der Stempel gefertigt. Dielektrische Flüssigkeiten, wie beispielsweise Öl, erzeugen eine Spannung zwischen dem Stempel und dem elektrisch leitenden Objekt. Beim Annähern der Matrize an das Werkstück springt der Funke über die Funkenstrecke und verursacht den elektrischen Durchschlag. Dadurch verdampft und schmilzt das Material am Werkstück, und die freigesetzten Partikel werden vom Dielektrikum abgeführt. In vielen Fällen wird dabei ein winziger Teil der Elektrode abgetragen. Die gewünschte Form wird erzeugt und präzise aus dem Werkstück ausgeschnitten, indem eine Abfolge von Hochfrequenzfunken jeweils winzige Materialmengen abträgt. Nachfolgend eine Abbildung des Senkerodierverfahrens (EDM): Bei den Servern, dem Netzteil und der Platzierung der Elektroden wird alles streng kontrolliert, dank präziser Bearbeitung.
Die Drahterosionsmaschine, auch Drahterosion genannt, wird häufig zur Herstellung von Extrusionsdüsen eingesetzt. Vereinfacht gesagt, funktioniert sie ähnlich wie das Senkerodieren. Hierbei wird die Düse jedoch durch einen dünnen elektrisch geladenen Draht als Elektrode ersetzt. Maschinen erzeugen eine ebene Fläche auf einem ansonsten dreidimensionalen Objekt, ähnlich wie man mit einem Käseschneider eine ebene Fläche auf Käse erzeugt. Der Drahtabstand beträgt üblicherweise zwischen 0,05 mm und 0,35 mm. Um ein Durchbrennen des Drahtes zu verhindern und einen präzisen Schnitt zu gewährleisten, wird während des Bearbeitungsvorgangs in regelmäßigen Abständen automatisch eine neue Drahtspule in die Maschine eingeführt. Mit dieser Methode lassen sich hochpräzise Schnitte ausführen. Beachten Sie jedoch, dass Drahterodieren allein keine exakt rechtwinkligen Ecken ermöglicht, insbesondere bei scharfen Innenecken. Je nach Drahtdurchmesser liegt der durch Draht und Funkenstrecke erzeugte Radius zwischen 0,13 mm und 0,15 mm. Kleine Eckverbinder in Knochenform können verwendet werden, um rechtwinklige Innenecken herzustellen, falls das für Ihr Projekt nicht ausreicht. Mehr über die besten Vorgehensweisen zur Bearbeitung scharfer Innenecken erfahren Sie in unserem Leitfaden zur Bearbeitung rechtwinkliger Ecken. Die Mitte eines Werkstücks kann in manchen Fällen ein besserer Ausgangspunkt für einen Schnitt sein als der Rand. Beispielsweise muss die Mitte einer Extrusionsdüse bearbeitet werden, um eine komplexe Form aufzunehmen. In diesem Fall erfordert die Drahterosion ein kleines Loch, das mit dem Lochbohrverfahren (EDM) gebohrt werden kann.
Zum Bohren von Löchern wird das Funkenerosionsbohren (EDM) eingesetzt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bohrverfahren ermöglicht dieses Verfahren die Herstellung kleinster und tiefer Löcher mit höchster Präzision und ohne anschließendes Entgraten. Dieses Verfahren basiert auf denselben Grundprinzipien wie das Senkerodieren (EDM). Während eine pulsierende zylindrische Elektrode tief in das Material eindringt, wird dielektrische Flüssigkeit in den Bearbeitungsbereich geleitet. Dieses Verfahren ermöglicht die Konstruktion hochkomplexer Kühlkanäle innerhalb der Schaufeln und ist daher für die Weiterentwicklung von Hochtemperaturturbinen unerlässlich.
1. Designflexibilität Das Schneiden von Formen und Tiefen, die mit herkömmlichen Bearbeitungstechnologien nicht realisierbar wären, ist einer der Hauptvorteile der Funkenerosion. Dazu gehören Hinterschnitte und perfekt auf 90 Grad geschnittene Innenecken. Ein weiterer Vorteil des Bearbeitungsverfahrens ist, dass es keine Grate erzeugt. Um mehr darüber zu erfahren, was mit CNC und EDM erreicht werden kann, sehen Sie sich unsere Konstruktionsstandards für die Bearbeitung an. 2. Der Bearbeitungsprozess wies keine Verformungen auf. Anders als bei der konventionellen Bearbeitung wird das Werkzeug stets in einem sicheren Abstand zum Werkstück gehalten. Da keine Kräfte auf das Bauteil wirken, tritt keine Verformung auf. Dies ermöglicht die Bearbeitung feinster Details ohne Rissgefahr. Da zudem keine Verformung auftritt, sind Toleranzen von nur +/- 0,012 mm möglich. 3. Hervorragende Oberflächenqualität. Veraltete Materialabtragsmethoden, wie z. B. Fräsmaschinen, erzeugen Bearbeitungsspuren am Werkstück. Da die Oberflächenbeschaffenheit beim Erodieren keine vorgegebene Richtung aufweist, … Eine spiegelglatte Oberfläche lässt sich ohne weitere Bearbeitung erzielen. Allerdings können nach der schnellen Funkenerosion vereinzelt kleine, perlenstrahlartige Strukturen zurückbleiben. Für eine detailliertere Analyse der Oberflächenrauheit, die für Ihre CNC-Bearbeitungsaufgabe optimal ist, konsultieren Sie bitte unseren Leitfaden zu diesem Thema. 4. Genauigkeit. Die hohe Genauigkeit des EDM-Verfahrens macht es ideal für die Herstellung von Prototypen und Kleinteilen. So findet dieses Verfahren beispielsweise in der Automobilindustrie breite Anwendung, wo winzige Motorkomponenten mit höchster Präzision gefertigt werden müssen. 5. Die Härte des Materials hat keinen Einfluss. Die EDM-Technik zeichnet sich dadurch aus, dass sie jedes Material durchtrennen kann, sofern dieses leitfähig ist. Aus diesem Grund können auch abrasive Werkstoffe wie Inconel und Wolframkarbid bearbeitet werden.
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