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Fertigungstechnik 1 (VL+UE) > VL6 > Flashcards

VL6 Flashcards

1
Q

Zugrundeliegendes Abtragprinzip

EDM(=Electrical Discharge Machining, Funkenerosion)

A

Thermischer Abtrag infolge von elektrischen Entladevorgängen

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2
Q

Unterschied Wirkprinzipien EDM/ECM und Fertigungsverfahren mit geometrisch bestimmter Schneide

A

kein mechanischer Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück

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3
Q

EDM: Ist mit Werkzeugverschleiß zu rechnen?

A

immer prozessbedingter Werkzeugverschleiß

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4
Q

EDM: Welche Werkstoffe können bearbeitet werden?

A
  • Alle elektrisch leitfähigen Werkstoffe mit Mindestleitfähigkeit von ca. 1-10 S/m
  • Metalle, Hartmetalle, elektrisch leitende Keramiken
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5
Q

EDM: Um welches Arbeitsmedium handelt es sich und was sind die Hauptaufgaben

A

Dielektrikum (Kohlenwasserstoffdielektrika, Deionisiertes Wasser)

  • Isolierung der Elektroden
  • Einschnürung des Entladekanals zur Erhöhung der Energiedichte
  • Entfernung der Abtragpartikel aus dem Spalt
  • Kühlung der Bearbeitungsstelle
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6
Q

Welche Werkstoffgruppe kann mittels EDM, jedoch nicht mittels ECM bearbeitet werden?

A

Elektrisch leitfähige Keramiken

  • aufgrund des kovalenten Bindungscharakters fehlen die im Metallgitter vorhandenen freien Elektronen
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7
Q

Wie beeinflusst das EDM Verfahren den Eigenspannungzustand des Werkstücks und ist eine Nachbearbeitung notwendig?

A
  • Oberfläche wird zwar nicht mechanisch, jedoch thermisch beeinflusst, sodass sich Zugeigenspannungen bildem
  • Nachbearbeitung notwendig
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8
Q

Welche Verfahren zur Oberflächen(nach)bearbeitung gibt es?

A
  • alle mechanischen Feibearbeitungverfahren zur Entfernung der weißen Randschicht
  • > Schleifen, Läppen
  • abrasives, verfestigendes Strahlen
  • Verfahren zur manuellen/elektrochemischen Verbesserung der Oberfläche
  • > Polieren
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9
Q

Was erkennt man?

A
  • mit steigender Anzahl an Nachschnitten reduziert sich die Anzahl der Oberflächenfehler
  • Nachschnitte und somit die Oberflächengüte haben einen signifikanten Einfluss auf die Bauteillebensdauer
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10
Q

Je dicker das zu schneidende Bauteil, desto…

(Drahterodieren)

A

geringer muss die Vorschubgeschwindigkeit sein

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11
Q

Gründe für das Schlichten bei funkenerosiver Bearbeitung

A

 Verbesserung der Geometriegenauigkeit

 Verringerung der Oberflächenrauigkeit

 Verringerung der weißen Randschicht

 Verringerung der eingebrachten Zugeigenspannungen

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12
Q

Maßnahmen zur Verkürzung der Bearbeitungszeit

A

 Einbringen von Spülbohrungen → verbesserte Spülung

 Verwenden einer Hohlelektrode → geringeres Abtragvolumen

 Erhöhung des Tastverhältnisses (Impulse pro Periode) → Bessere zeitliche Energieausnutzung

 Erhöhung der Entladeenergie → größerer Abtrag je Entladung & somit höhere Abtragrate

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13
Q

Vergleich des EDM mit der Fräsbearbeitung

(Vorteile und Nachteile)

A

Vorteile:

 Keine Zeiligkeit

 Hohe Komplexität der Geometrie möglich

 Bearbeitung unabhängig von der Härte des Werkstücks

 Scharfkantige Innenradien möglich

 Dünne Bohrungen mit hohem Aspektverhältnis möglich

Nachteile

 Geringere Abtragrate

 Meist muss Randzone manuell entfernt werden

 Thermische Beeinflussung des Werkstücks

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14
Q

Vergleich Senkerosion mit Drahterosion

A

Vorteile:

 Fertigung konkaver Formen möglich (Sackloch, Hinterschneidung, Einsenkung)

 Es wird keine Startlochbohrung benötigt

Nachteile:

 Werkzeugelektrodenfertigung notwendig

 Werkzeugelektrodenverschließ muss berücksichtigt werden

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15
Q

Formel zur exakten Berechnung der Energie We einer Funktenerosionsentladung

A

→ mit zeitlicher Spannungs- & Stromverlauf während der Entladung

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16
Q

Warum wird im Nachschnitt trotz niedrigerem Entladestrom eine höhere Schnittrate erreicht?

A

 Während des Hauptschnitts befindet sich der halbe Drahtumfang im Eingriff

→ Im Nachschnitt befindet sich nur ein deutlich kleinerer Teil des Drahtes im Eingriff

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17
Q

Abtragprinzip bei der Funkenerosion

Step-by-step

A
  1. Spannung zwischen Elektroden wird angelegt.
  2. Bildung eines Plasmakanals mit elektrischer Entladung.
  3. Materialabtrag an den Elektroden (Abtrag bzw. Verschleiß) durch Schmelzen und Verdampfen
  4. Gasblasenbildung
  5. Abtragpartikel werden durch Dielektrikum entfernt.
  6. Entladeenergie wird abgegeben über Elektroden, Strahlung, Abtragpartikel, Dielektrikum.
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18
Q

Entladeenergie (ungefähr-Formel)

A
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19
Q

Phasen einer einzelnen Entladung in der Funkenerosion

A
  1. Aufbauphase
    - schwere Ionen treffen auf Kathode
    - leichte Elektronen auf Anode

(Stromaufbau)

  1. Entladephase
    - Strom hat Maximum
  2. Abbauphase
    - Gasblase und Plasmakanal brechen zusammen und abgetragenes Material wird ausgeschleudert
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20
Q

Schematischer Verlauf von Entladungen und Entladeregime

Beschrifte das Diagramm

A
21
Q

Was versteht man unter isofrequnt?

A
22
Q

Was versteht man unter isoenergetisch?

A
23
Q

Kategorisierung der Entladungsarten: Tabelle

A
24
Q

Grundvoraussetzung für eine erosive Bearbeitbarkeit ist eine Mindestleitfähigkeit von:

A

1 – 10 S/m

25
Q

Den funkenerosiven Prozess beeinflussende bzw. charakterisierende Größen

A
  • maschinenspezifisch
  • Generator
  • Werkstück
  • Umgebung
  • werkzeugspezifisch
26
Q

Typische Verfahrensvarianten der funkenerosiven Bearbeitung

A
27
Q

Schematischer Aufbau einer Senkerosionsanlage

Beschrifte

A
28
Q

Funkerosives Senken: Welche Verfahrensmodifikationen gibt es und welche Formen können durch diese hergestellt werden?

A
29
Q

Elektrodenwerkstoffe in der Senkerosion: Graphit vs. Kupfer

A

Graphit

Vorteile:

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

Nachteile: •

Staubabsaugung beim Fräsen notwendig

• Nur durch HSC bearbeitbar

Kupfer

Vorteile:

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

Nachteile:

  • Hoher Elektrodenverschleiß beim Schruppen
  • Geringere Abtragleistung
  • Zu berücksichtigende Wärmeausdehnung
30
Q

Wann eher Kupferelektrode und wann Graphit?

A
31
Q

Welche Paramerter sinken mit steigendem Randabstand

A

Härte und Eigenspannung

32
Q

Welche Parameter steigen mit steigender Entladeenergie?

A

Randzone, Rauheit und arithmetischer Mittelrauwert

33
Q

Hauptgrund des Schlichtens

A

Durch die Schlichtstufe kann die Dicke der weißen Schicht und der Umwandlungszone stark reduziert werden.

34
Q

Schematischer Aufbau einer Drahterosionsanlage

A
35
Q

Verfahrensmodifikationen des drahtfunkenerosiven Schneidens

A

Konventionelle Drahterosion

-> Schnittraten bei der konventionellen Drahterosion höher aufgrund von besseren Spülbedingungen

Konische drahterosive Bearbeitung

-> Konizitätswinkel α ≤ 45°bei 70 mm bzw. α ≤ 30°bei 150 mm Werkstückhöhe

36
Q

Elektrodenwerkstoffe in der Drahterosion: beschichtete vs. unbeschichtete Drähte

A
  • Standard-Drahtdurchmesser: 100 µm – 330 µm
  • Unbeschichteter Draht: Günstig aber geringe Schnittrate
  • Beschichteter Draht: Schnellschmelzende Beschichtung verbessert Zündbedingungen und erhöht somit die Schnittrate
37
Q

• Hauptursache für einen Drahtriss:

A

 Räumlich und zeitlich konzentrierte Entladungen reduzieren den Drahtquerschnitt.

 Erhöhte Temperatur im Draht reduziert die Festigkeit.

38
Q

Drahterosion vs. Senkerosion

Wo ist die Entladedauer geringer und wie ist demnach die Polung?

Abtragrate in Abhängkeit von der Entladedauer: Diagramm

A
39
Q

Entladestrom in Abhängigkeit von der Entladedauer

Diagramm

Drahterosion vs. Senkerosion

A
40
Q

Spülmethoden beim funkenerosiven Senken

A
41
Q

Spülmethoden beim funkenerosiven Schneiden

A
42
Q

Kohlenwasserstoffdielektrika vs. Deionisiertes Wasser

A
43
Q

EDM oder ECM

A
44
Q
A
45
Q

Nennen Sie für EDM und ECM eine typische Bearbeitungsaufgabe

A

EDM: z. B. Formeinsatz für Spritzgusswerkzeuge (1 Punkt) ECM: z. B. Turbinenschaufelblatt (1 Punkt)

46
Q

Welche Größe beschreibt jeweils die Produktivität der beiden Varianten(Funkenerosives Schneiden und Senken) (vgl. Zeitspanungsvolumen in der Zerspanung)? Welche Einheiten haben die beiden Größen? (2 Punkte)

A

Drahtschneiden: Schnittrate (Vw) / (mm2 /min) (1 Punkt) Senken: Abtragrate (Vw) / (mm3 /min) (1 Punkt

47
Q
A
48
Q

Nach der Bearbeitung ist die Oberflächenrauheit der Schnittflächen zu hoch. Nennen Sie eine Maßnahme zur Reduktion der Oberflächenrauheit beim funkenerosiven Drahtschneiden.

A

Durchführung weiterer Nachschnitte, Reduktion der Entladeenergie

Fertigungstechnik 1 (VL+UE) (25 decks)

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