06 Abtragende Verfahren EDM Flashcards
EDM
Funkenerodieren
electrical discharge machining
Funkenerodieren Abtragprinzip
- Spannung zw. Elektroden
- Bildung Plasmakanal mit el. Entladung
- Maerialabtrag an Elektroden durch Schmelzen und Verdampfen (Gasblasenbildung)
- Abtragpartikel durch Dielektrikum entfern
- Entladeenergie abgegeben über Elektroden, Strahlung, Abtragpartikel, Dielektrikum
Phasen der Entladung in der Funkenerosion
Aufbauphase (hohe Spannung, fällt dann stark; Strom wächst stark)
Entladephase (mittlere Spannung, sinkt nur ganz leicht; Strom konstant)
Abbauphase (Spannung und Strom fallen auf null)
Isofrequent
- Entladedauer ist variabel und Periodendauer ist konstant
- Vorteil: höhere Abtragraten möglich
- Nachteil: Entladeenergie nicht konstant
Isoenergetisch
• Entlade und Pausendauer sind konstant und Impulsdauer ist variabel • Vorteil: Entladeenergie ist konstant • Nachteil: in der Regel geringere Abtragraten
Entladungsarten
Leerlauf (max. Abstand, max. Spannung, kein Strom)
Spätzündung
Normentladung
Fehlentladung
Kurzschluss (Abstand = null, keine Spannung, max. Strom)
(–> sinkender Elektrodenabstand)
Erodierbare Werkstoffe
Mindestleitfähigkeit: 1-10 S/m
Bsp:
- Metalle, Hartmetalle
- el. leitende Keramiken
Maschinenspezifische Faktoren
- Dielektrikum
- Spülung
- Vorschubregelung
Werkzeugspezifische Faktoren
• Elektrodenmaterial
• Durchmesser / Fläche
• Physikalische
Materialeigenschaften
Werkstückspezifische Faktoren
- Material
- Höhe
- Leitfähigkeit
- Gefüge
Generatorspeifische Faktoren
- Entladestrom
- Impulsdauer
- Leerlaufspannung
- Impulsform
Umgebungsfaktoren
• Hallentemperatur
• Schwingungs
einleitung in die
Maschine
Graphit als Elektrodenwerkstoffe (Pro/Contra)
Pro:
- Geringer Verschleiß bei hohen Entladeenergien
- Sehr hohe Abtragleistung
- quasi keine Wärmeausdehnung
Contra:
- Staubabsaugung beim Fräsen notwendig
- Nur durch HSC bearbeitbar
Kupfer als Elektrodenwerkstoffe (Pro/Contra)
Pro:
- Bessere Oberflächenqualität und geringer Verschleiß beim Schlichten
- Thermische Stabilität
- Einsetzbarkeit für glänzende Oberflächen
Contra:
- Hoher Elektrodenverschleiß beim Schuppen
- Geringere Abtragleistung
- Wärmeausdehnung
Drahterosion
- Schnittraten in
Stahl von 200-400 mm^2/min - Werkstückhöhe bis 400mm
- Rauheit bis hinab zu 0,04μm
Elektrodenwerkstoffe Drahterosion
- Ø100-330μm
- Unbeschichteter Draht: günstig, geringe Schnittrate
- Beschichtungen erhöhen Schnittrate oder Oberflachenqualität
Vergleich funkenerosives Senken und Schneiden
Geringeren Entladezeiten bei der Drahterosion
Geringerer Entladestrom bei der Senkerosion
SE: Werkstück kathodisch gepolt
DE: Werkstück anodisch gepolt
Arbeitsmedien beim funkenerosiven Senken und Schneiden (->Dielektrika)
Kohlenwasserstoffdielektrika:
- keine Korrosion
- Entflammbar
- Hautunverträglich
- gefährliche Dämpfe
Deionisiertes Wasser:
- Bessere Spülung (durch größeren Spalt)
- keine Schutzmaßnahmen notwendig
- Korrosion
- keine Entsorgungsprobleme
- Restleitfähigkeit (daher größerer Spalt)
Anforderungen an das Material der Werkzeugelektrode
- Gute elektrische Leitfähigkeit
- Hoher Schmelzpunkt (Verschleißreduktion)
- Hohe mechanische Festigkeit
- Geringe thermische Ausdehnung
- Gute Bearbeitbarkeit (Formelektroden)
Welche Elektrodenwerkstoffe werden haupsächlich für die Funkenerosion verwendet?
• Funkenerosives Senken (SEDM)
- Graphit: geringer relativer Verschleiß bei höheren Entladeströmen, gut für die Schruppbearbeitung
- Elektrolytkupfer: gut geeignet für die Schlichtbearbeitung
- Wolframkupfer und Hartmetall: thermisch sehr beständig, verschleißarm, gut geeignet für das Mikrosenken
• Funkenerosives Schneiden (WEDM)
- Messingdrähte (Blankdraht: gängiges, preisgünstiges Werkzeug)
- Zinkbeschichtete Messingdrähte (verbesserte Zündbedingungen, höherer Preis)
- Bei der Mikrobearbeitung Molybdän- und Wolframdrähte
funkenerosives Schneiden -> prozessbezogene Einschränkungen
- nur Bearbeitung von Regelflächen
- keine Hinterschneidungen möglich
- Kavitäten nicht herstellbar
- Innenkonturen bzw. Durchbrüche nur ausgehend von einer Startlochbohrung
