Wie funktioniert die elektrische Erodierbearbeitung?

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Haben Sie schon einmal ein Video oder GIF gesehen, in dem ein Metallteil in ein anderes gleitet und einfach verschwindet? Sie wissen nicht, wovon wir reden? Schauen Sie sich das GIF unten an.

Teile wie dieses werden nicht mithilfe herkömmlicher Bearbeitungsverfahren hergestellt, sondern mithilfe eines Prozesses, der als elektrische Entladungsbearbeitung oder EDM bezeichnet wird.

EDM ermöglicht unglaublich hochpräzise Teile mit wahnsinnig geringen Toleranzen.

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Bei dem Verfahren handelt es sich um eine unkonventionelle Bearbeitungsmethode, da der Materialabtrag vom Werkstück nicht durch Bohren oder Fräsen, sondern durch Wärmeenergie erfolgt. Sie können sich diesen Prozess ähnlich wie das Laserschneiden vorstellen, wenn er jedoch auf Maschinenobjekten angewendet wird.

Einer der Hauptanwendungsfälle für dieses Material ist der Werkzeug- und Formenbau, da es bei relativ harten Metallen wie Titan eine unglaubliche Genauigkeit erreichen kann. Wie genau funktioniert es?

Bevor wir uns mit der Erodierbearbeitung befassen, wie sie sich von der mechanischen Bearbeitung unterscheidet und wie sie funktioniert, schauen Sie sich das Video unten an, wenn Sie eine Auffrischung über mechanische Bearbeitungsprozesse benötigen.

Lassen Sie uns nun näher darauf eingehen, wie EDM genau funktioniert.

Unter elektrischer Entladung versteht man die Bearbeitung eines Materials durch die Richtung hochfrequenter elektrischer Funkenentladungen von einem Werkzeug, das normalerweise aus Graphit besteht. Dieses Graphitwerkzeug fungiert als Elektrode, die leitfähige Materialien im Bearbeitungsprozess zersetzt.

Im Grunde gibt es eine Elektrode, die einen Strom durch ein Material leitet, wodurch es schmilzt oder verdampft, und so erfolgt die Bearbeitung. Allerdings kann dieser Vorgang nicht überall stattfinden, sondern das Werkstück und die Elektrode müssen in eine dielektrische Flüssigkeit getaucht werden.

Wenn es um technische Prozesse geht, lässt sich ihre Funktionsweise oft am besten verstehen, wenn man sie in Aktion sieht. Schauen Sie sich unten dieses kurze Lehrvideo zum Thema EDM an.

Unter dem Hauptprozess des EDM gibt es drei Unterprozesse. Dies sind Drahterodieren, Senkerodieren und Lochbohren.

Senkerodieren ist eine Bearbeitungsart, die es Benutzern ermöglicht, hochkomplexe Formen herzustellen. Der Grund für die Bezeichnung Senkerodieren liegt darin, dass bei diesem Verfahren die Elektroden hochpräzise und vorbearbeitet sein müssen, damit sie in das Werkstück eingesenkt werden können, um eine negative Version seiner Form zu erzeugen.

Beim Drahterodieren hingegen wird ein dünner Draht zum Schneiden des Werkstücks verwendet und fungiert als Elektrode. Der Draht wird durch einen automatischen Vorschub geführt und es werden Schnitte um das Stück herum ausgeführt. Bei diesem Gerät wird der Draht mit Diamantführungen gehalten und der Draht selbst besteht im Allgemeinen aus Messing oder Kupfer.

Schließlich gibt es noch das Lochbohren (EDM), ein Verfahren, das speziell zum Bohren von Löchern in Materialien entwickelt wurde. Lochbohren EDM ist in der Lage, unglaublich kleine Löcher zu bohren, die mit mechanischer Bearbeitung sonst nicht möglich wären. Die Elektroden sind in diesem Fall rohrförmig, wobei die dielektrische Flüssigkeit durch die Elektrodendüse fließt.

Nachdem wir nun die Grundlagen der Prozesse behandelt haben, wofür können Sie diese Technik anwenden? Jedes leitfähige Material.

Der größte Vorteil, den EDM gegenüber der modernen Bearbeitung mit sich bringt, ist seine Vielseitigkeit bei der Verwendung mit Metallen, insbesondere mit härteren Metallen, die sich schwerer mechanisch bearbeiten lassen. Metalle wie Wolframcarbid oder Titan können problemlos mit EDM bearbeitet werden. Ein weiterer Vorteil dieser Technik ist die Möglichkeit, hochpräzise Konturen auf Teilen zu erzeugen, ohne die Kante entgraten oder säubern zu müssen.

Da der Bearbeitungsprozess ausschließlich auf elektrischem Strom basiert, können mit der Funkenerosion Schnitte mit großer Tiefe ausgeführt werden, die andernfalls unmöglich wären. Besonders geeignet für die Funkenerosion sind Ausführungen wie Schlitze oder Rippen.

Schließlich kann das Erodieren nach der Wärmebehandlung eines Werkstücks durchgeführt werden, was bedeutet, dass der Prozess die Härtung oder Behandlung des Metalls nicht beeinträchtigt, wie dies bei der mechanischen Bearbeitung der Fall ist.

Wenn also EDM all das kann,Was kann es dann nicht?

Nun, es handelt sich nicht um eine besonders schnelle Bearbeitungsmethode, daher ist die Skalierung nicht besonders gut. Außerdem wird eine enorme Menge an elektrischer Energie benötigt, weit mehr als bei jedem mechanischen Bearbeitungsprozess.

Auch EDM-Elektroden müssen häufig ausgetauscht werden, genau wie Bits in mechanischen Maschinen, aber EDM-Elektroden werden manchmal für jede Aufgabe individuell angefertigt. Dies würde zusätzliche Schritte im Prozess bedeuten.

Anwendungen von EDM

Wir haben besprochen, wann EDM zum Einsatz kommen würde und welche Vor- und Nachteile es gibt, aber lassen Sie uns über konkrete Beispiele sprechen, bei denen es gut passen würde. EDM eignet sich hervorragend für extrem kleine Produktionschargen oder Einzelstücke, die ein hohes Maß an Präzision erfordern.

EDM wird hauptsächlich im Formenbau, aber auch in der Luft- und Raumfahrt- und Automobilindustrie eingesetzt. Auch in diesen Branchen sind mechanische Bearbeitungsverfahren auf dem neuesten Stand.

Letztendlich lernen Sie vielleicht gerade erst, was EDM ist, aber es ist tatsächlich ein Prozess, der in der Branche ziemlich zum Standard geworden ist. Die Chancen stehen gut, dass es in irgendeiner Weise Auswirkungen auf die Produkte in Ihrem Leben hatte – und es ist sicherlich ein faszinierender Bearbeitungsprozess, den man in Aktion sehen kann.