06 Abtragende Verfahren EDM

Question 1

EDM

Answer 1

Funkenerodieren

electrical discharge machining

Question 2

Funkenerodieren Abtragprinzip

Answer 2

• 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

Question 3

Phasen der Entladung in der Funkenerosion

Answer 3

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)

Question 4

Isofrequent

Answer 4

• Entladedauer ist variabel und Periodendauer ist konstant
• Vorteil: höhere Abtragraten möglich
• Nachteil: Entladeenergie nicht konstant

Question 5

Isoenergetisch

Answer 5

• Entlade und
Pausendauer sind
konstant und
Impulsdauer ist
variabel
• Vorteil:
Entladeenergie ist
konstant
• Nachteil: in der
Regel geringere
Abtragraten

Question 6

Entladungsarten

Answer 6

Leerlauf (max. Abstand, max. Spannung, kein Strom)
Spätzündung
Normentladung
Fehlentladung
Kurzschluss (Abstand = null, keine Spannung, max. Strom)
(–> sinkender Elektrodenabstand)

Question 7

Erodierbare Werkstoffe

Answer 7

Mindestleitfähigkeit: 1-10 S/m
Bsp:
- Metalle, Hartmetalle
- el. leitende Keramiken

Question 8

Maschinenspezifische Faktoren

Answer 8

• Dielektrikum
• Spülung
• Vorschubregelung

Question 9

Werkzeugspezifische Faktoren

Answer 9

• Elektrodenmaterial
• Durchmesser / Fläche
• Physikalische
Materialeigenschaften

Question 10

Werkstückspezifische Faktoren

Answer 10

• Material
• Höhe
• Leitfähigkeit
• Gefüge

Question 11

Generatorspeifische Faktoren

Answer 11

• Entladestrom
• Impulsdauer
• Leerlaufspannung
• Impulsform

Question 12

Umgebungsfaktoren

Answer 12

• Hallentemperatur
• Schwingungs
einleitung in die
Maschine

Question 13

Graphit als Elektrodenwerkstoffe (Pro/Contra)

Answer 13

Pro:

• Geringer Verschleiß bei hohen Entladeenergien
• Sehr hohe Abtragleistung
• quasi keine Wärmeausdehnung

Contra:

• Staubabsaugung beim Fräsen notwendig
• Nur durch HSC bearbeitbar

Question 14

Kupfer als Elektrodenwerkstoffe (Pro/Contra)

Answer 14

Pro:

• Bessere Oberflächenqualität und geringer Verschleiß beim Schlichten
• Thermische Stabilität
• Einsetzbarkeit für glänzende Oberflächen

Contra:

• Hoher Elektrodenverschleiß beim Schuppen
• Geringere Abtragleistung
• Wärmeausdehnung

Question 15

Drahterosion

Answer 15

• Schnittraten in
  Stahl von 200-400 mm^2/min
• Werkstückhöhe bis 400mm
• Rauheit bis hinab zu 0,04μm

Question 16

Elektrodenwerkstoffe Drahterosion

Answer 16

• Ø100-330μm
• Unbeschichteter Draht: günstig, geringe Schnittrate
• Beschichtungen erhöhen Schnittrate oder Oberflachenqualität

Question 17

Vergleich funkenerosives Senken und Schneiden

Answer 17

Geringeren Entladezeiten bei der Drahterosion

Geringerer Entladestrom bei der Senkerosion

SE: Werkstück kathodisch gepolt
DE: Werkstück anodisch gepolt

Question 18

Arbeitsmedien beim funkenerosiven Senken und Schneiden (->Dielektrika)

Answer 18

Kohlenwasserstoffdielektrika:

• keine Korrosion
• Entflammbar
• Hautunverträglich
• gefährliche Dämpfe

Deionisiertes Wasser:

• Bessere Spülung (durch größeren Spalt)
• keine Schutzmaßnahmen notwendig
• Korrosion
• keine Entsorgungsprobleme
• Restleitfähigkeit (daher größerer Spalt)

Question 19

Anforderungen an das Material der Werkzeugelektrode

Answer 19

• Gute elektrische Leitfähigkeit
• Hoher Schmelzpunkt (Verschleißreduktion)
• Hohe mechanische Festigkeit
• Geringe thermische Ausdehnung
• Gute Bearbeitbarkeit (Formelektroden)

Question 20

Welche Elektrodenwerkstoffe werden haupsächlich für die Funkenerosion verwendet?

Answer 20

• 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

Question 21

funkenerosives Schneiden -> prozessbezogene Einschränkungen

Answer 21

• nur Bearbeitung von Regelflächen
• keine Hinterschneidungen möglich
• Kavitäten nicht herstellbar
• Innenkonturen bzw. Durchbrüche nur ausgehend von einer Startlochbohrung