Wie wirkt sich die Drahterosion auf die wirtschaftliche Fertigung aus?

Wie wirkt sich die Drahterosion auf die wirtschaftliche Fertigung aus?

Die Drahterosion ist ein funkenerosives Fertigungsverfahren (Electrical Discharge Machining, EDM). Mit seiner Hilfe lassen sich besonders fein gearbeitete Werkstücke herstellen. Der Effekt der Funkenerosion ist bereits seit dem 18. Jahrhundert bekannt. Dennoch wird die Technik industriell erst seit Mitte des 20. Jahrhunderts eingesetzt. Seitdem hat es sich zu einem der wichtigsten Verfahren zur Bearbeitung elektrisch leitender Materialien entwickelt.

Die Funkenerosion kommt sowohl bei der Durchführung von Teilbearbeitungsschritten als auch als alleiniges Fertigungsverfahren zum Einsatz. Der grösste Vorteil gegenüber klassischen subtraktiven Verfahren wie dem Schleifen oder dem Drehen besteht in der enormen Präzision. Da das Werkstück nicht in direkten Kontakt mit dem Werkzeug kommt, muss keine Kraft aufgewandt werden. In der Folge lassen sich besonders glatte Schnitte durchführen.

Doch wie aufwendig ist das und welche Konsequenzen hat es für die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsprozesses? Im folgenden Beitrag erfahren Sie mehr.

Wie funktioniert die Drahterosion?

Die Drahterosion basiert auf dem Prinzip des Funkenerodierens. Dabei wird ein elektrisch geladener Draht (etwa aus Messing) in die Nähe eines leitenden Werkstücks bewegt. Damit zählt das Drahterodieren genau wie das Senkerodieren zu den thermisch abtragenden Fertigungsverfahren.

Dadurch kommt es an der Stelle, an der der Draht dem Material am nächsten ist, zu einem Funkensprung. Der Abstand beträgt dabei lediglich Millimeterbruchteile. Der Funke schmilzt das Werkstück punktförmig auf. Die geschmolzene Masse verdampft oder wird mithilfe einer dielektrischen Flüssigkeit fortgespült.

In der Folge kann der Draht allmählich in das Werkstück hineinbewegt werden. So schneidet er sich wie eine Klinge in das Material. Der handwerkliche Vorgang erinnert auf den ersten Blick ein wenig an die Arbeit mit einer Laubsäge. Ähnlich wie mit diesem Werkzeug können mittels einer Drahterosionsvorrichtung daher auch besonders feine Schnitte vorgenommen werden.

Insbesondere ermöglicht das Verfahren die Bearbeitung verschiedenster Materialien wie z.B. auch Titan. Besonders Kundinnen und Kunden aus den Bereichen Luftfahrt- und Medizinalttechnik sind auf Bauteile aus solchen Metallen angewiesen. Mit anderen abtragenden Verfahren können diese Materialien oft nur mit erheblichem Aufwand in hinreichender Präzision bearbeitet werden. Teilweise sind funkenerosive Fertigungsmethoden sogar die einzige Möglichkeit, die Stoffe so genau zu schneiden.

Welche Vorzüge hat die Drahterosion gegenüber anderen Fertigungsverfahren?

• Fertigung ohne mechanischen Druck
• sehr präzise Schnitte
• hohe Oberflächengüte
• Arbeit mit sehr harten Metallen

Bei der Drahterosion kommt es – genau wie beim Senkerodieren – nicht zum direkten Kontakt zwischen Fertigungsmaschine und Werkstück. Dadurch wird kein mechanischer Druck auf das Metall ausgeübt. Daher ist es mit dem Verfahren möglich, sehr gleichmässige Flächen mit hoher Oberflächengüte anzufertigen. Das ist nicht nur bei der Herstellung von Präzisionsbauteilen relevant.

Weiterhin hat das Drahterodieren den grossen Vorteil, dass damit auch gehärtete Stahlwerkstoffe und Hartmetalle bearbeitet werden können. Selbst dann, wenn die Ausgangsmaterialien schwer zerspanbar sind, ist die Bearbeitung möglich.

Allerdings ist die Arbeit mit funkenerodierenden Verfahren auch vergleichsweise aufwendig. Nicht nur wird in einem Durchgang bloss wenig Material abgetragen. Auch erfordert das Fertigungsverfahren sehr gleichmässige Umgebungstemperaturen. Daher muss darauf geachtet werden, das dielektrische Fluid, in dem die Bearbeitung stattfindet, zu kühlen.

Wie wirtschaftlich ist die Drahterosion?

In der Folge muss immer genau abgewogen werden, wann das thermische Abtragen sinnvoll ist. Doch gerade im Bereich der Präzisionsmechanik gibt es sehr viele Bauteile, die sich am besten per Funkenerosion fertigen lassen. Die Genauigkeit beim Schnitt und bei der Oberflächenbearbeitung bewegt sich im Mikrometerbereich. Dank CNC-Technik lassen sich Drahterosionsmaschinen heute auch mit digitalen Bauplänen konfigurieren.

In vielen Fällen ist die Drahterosion vor allem für den letzten Arbeitsschritt relevant. So können zum Beispiel Rohlinge in einem klassischen spanenden Verfahren angefertigt und dann per Erosion fertiggestellt werden. Selbstverständlich beraten wir Sie auf Wunsch gerne auch dazu, welche Technologien für Ihre konkreten Einsatzzwecke am wirtschaftlichsten zu nutzen sind.

Haben Sie weitere Fragen zu den Themen Draht- und Senkerosion oder interessieren sich für ein anderes von uns angebotenes Fertigungsverfahren? Nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf. Unser freundliches und kompetentes Team unterstützt Sie bei der Auswahl der für Ihre Anforderungen am besten geeigneten Technik.

Wir sind telefonisch und per E-Mail für Sie erreichbar und freuen uns bereits darauf, Sie kennenzulernen. Sind Sie sich noch nicht sicher, ob wir die richtigen Ansprechpartner für Sie sind? Wir beraten Sie auch dann gerne.