Sinker EDM 101: Ein vollständiger Leitfaden für Anfänger und Experten

Der Bearbeitungsprozess erfordert Präzision und Effektivität, was durch die Senkerodiermaschine erreicht werden kann. Y

Sie tauchen in die Feinheiten dieses spezifischen Bearbeitungsprozesses ein, von den Grundprinzipien bis hin zu den erweiterten Variationen und vielfältigen Anwendungen in der modernen Fertigungswelt.

Was ist EDM?

Unter Elektroerosion (EDM) versteht man die Verwendung elektrischer Ladung zum Entfernen von Material vom Werkstück. Diese Technik ist eine der am weitesten verbreiteten Methoden in der Fertigung. Mit EDM können Sie Hunderte von Formen basierend auf der von Ihnen eingestellten Bearbeitungsprogrammierung erstellen.

Elektrische Entladungsbearbeitung

Elektrische Entladungsbearbeitung

Während der Verwendung des EDMLegen Sie das Werkstück zwischen die Elektrode und eine dielektrische Flüssigkeit wie entionisiertes Wasser oder Öl. Wenn zwischen Werkstück und Elektrode eine Spannung angelegt wird, schmilzt eine konzentrierte Wärmemenge und verdampft das Werkstück in kleine Partikel.

Was ist ein Senkerodieren?

Beim Senkerodieren wird mithilfe kontrollierter elektrischer Entladungen Material präzise von einem Werkstück entfernt. Bei diesem Verfahren werden das Werkstück und eine leitende Elektrode in eine dielektrische Flüssigkeit getaucht – typischerweise entionisiertes Wasser oder Öl. Als nächstes entstehen Funken, wenn zwischen der Elektrode und dem Werkstück eine elektrische Spannung angelegt wird.

Beim EDM platzieren Sie das Werkstück zwischen der Elektrode und einer dielektrischen Flüssigkeit wie deionisiertem Wasser oder Öl. Wenn zwischen Werkstück und Elektrode eine Spannung angelegt wird, schmilzt eine konzentrierte Wärmemenge das Werkstück und verdampft es in kleine Partikel.

Senkerodieren

Senkerodieren

Dabei entsteht starke Hitze, die Partikel des Werkstückmaterials zum Schmelzen bringt und verdampft.

Komponenten und ihre Funktionen

· Elektrode

Während Sinker Erodierbearbeitung, die Elektrode ist das wichtigste Element Ihrer Arbeit. Das Werkzeug ist so konzipiert, dass es genau der Form des gewünschten fertigen Werkstücks entspricht, das dann elektrische Entladungen leitet, um Material zu entfernen. Die von der Elektrode erzeugten kontrollierten Funken sind in der Lage, das Werkstück mit Präzision und hoher Genauigkeit zu formen, um den Bearbeitungsprozess durchzuführen.

· Dielektrische Flüssigkeit

Bei der Senkerodierbearbeitung tauchen Sie Kathode und Anode zusammen mit dem Werkstück in die dielektrische Flüssigkeit ein.

Diese Flüssigkeit dient als Medium für die Versorgung der Röhre mit elektrischen Ladungen. Die Isolierfähigkeit und Kühlfunktion der dielektrischen Flüssigkeit unterstützen den Materialabtrag und die Aufrechterhaltung einer stabilen Bearbeitung.

· Stromversorgung

Ihre Erodiermaschine muss mit einer hochwertigen Stromversorgung betriebsbereit sein. Der Teil in dieser Phase wird verwendet, um die elektrische Ladung zu erzeugen, die dann dazu führt, dass der Funke aus der Elektrode austritt. Eine kontinuierliche Stromversorgung, die einen gleichmäßigen und kontrollierten Materialabtrag gewährleistet, trägt zur Genauigkeit und Produktivität im Bearbeitungsprozess bei.

· Werkstück

Das Herzstück der Senkerodiermaschine ist im Großen und Ganzen das Werkstück, das Material, das Sie entfernen, um Form oder Funktion zu erhalten. Die richtige Befestigung und Ausrichtung des Werkstücks zeigt, wie wichtig es ist, dass das Ergebnis genau und präzise ist.

EDM-Komponenten

EDM-Komponenten

Prozessablauf

Schritt 1: Entwerfen Sie die Elektrode

Zuerst erstellen Sie Ihre Elektrode, indem Sie sie in eine exakte Nachbildung einer dünnen Platte aus demselben Material formen, das Sie schneiden möchten. Dies kann auf unterschiedliche Weise erreicht werden, beispielsweise durch CAD/CAM oder konventionelle Bearbeitung. Für die Bearbeitung wird eine Elektrode aus einem Material verwendet, das unter Berücksichtigung von Faktoren wie Prozessgeschwindigkeit und erforderlicher Genauigkeit ausgewählt wird.

Schritt 2: Bereiten Sie die dielektrische Flüssigkeit vor

Jetzt stellen Sie die dielektrische Flüssigkeit her – eine nichtleitende Flüssigkeit –, die das Medium der Stromentladung darstellt. Es entfernt den Abfall und kühlt gleichzeitig den Prozess. Für die dissipativen Drähte wählen Sie ein Dielektrikum aus, das auf Faktoren wie der Bearbeitungsgeschwindigkeit und der Oberflächenbeschaffenheit basiert.

Schritt 3: Bereiten Sie das Werkstück vor

Fixieren Sie nun das Werkstück mit Zwingen oder Vorrichtungen in der Maschine. Stellen Sie beim korrekten Anschließen der elektrischen Verbindung einen vollständigen Stromkreis im EDM-Prozess sicher. Die Oberflächenreinheit des Werkstücks ist sehr wichtig, wenn Sie das beste Ergebnis aus dem Projekt herausholen möchten.

Schritt 4: Positionieren Sie die Elektrode

Lokalisieren Sie die hergestellte Elektrode sorgfältig an der angegebenen Stelle über dem Arbeitsgegenstand. Stellen Sie sicher, dass zwischen ihnen ein kleiner Abstand besteht, und Sie steuern den Abstand sowohl für die Bearbeitungsgeschwindigkeit als auch für die Details.

Schritt 6: Starten Sie den Spark

Nun, da alles fertig ist, erzeugen Sie einen Funken. Um die Kontrolle über die Funkenentladungen zu behalten, die Material vom Werkstück entfernen würden, wäre das Anlegen einer Hochspannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück erforderlich. Dadurch wird die Form der Elektrode exakt nachgebildet.

Schritt 7: Überwachen Sie den Spark

Stellen Sie sicher, dass Sie die Spark-Funktionen sorgfältig befolgen. Faktoren wie Farbe und Geräusch des Funkens sind Indikatoren für die Bearbeitungseffizienz. Möglicherweise müssen Sie Werte wie Spannung und Spülung anpassen, was dazu führen kann, dass sich der Funke intermittierend verhält.

Schritt 8: Überwachen Sie den Prozess

Beobachten Sie während des gesamten Vorgangs kontinuierlich den Zyklus. Moderne Erodiermaschinen stellen solche Daten und Visualisierungen möglicherweise zur Verfügung, damit Sie sie jederzeit überprüfen können. Bleiben Sie auf etwaige Anomalien aufmerksam, um sicherzustellen, dass der Prozess stets stabil ist und sein Ziel erreicht.

eine Veranschaulichung des Funktionsprinzips für EDM

eine Illustration des Funktionsprinzips für EDM

Grundlegendes technisches Prinzip der Senkerodiermaschine.

Aufstellen

Das Werkstück, meist aus einem leitfähigen Material wie Metall, wird zusammen mit der leitfähigen Elektrode in das dielektrische Flüssigkeitsbad getaucht. Die dielektrische Flüssigkeit erfüllt verschiedene Funktionen, wie Isolierung, Kühlung und die Erosion von Partikeln.

Spannungsanwendung

Zwischen der Elektrode und dem Werkstück entsteht ein elektrischer Hochspannungsimpuls. Gleichzeitig erzeugt dieser Spannungsunterschied ein elektrisches Feld, das in der Lage ist, das Dielektrikum der Flüssigkeit zu ionisieren und so einen leitenden Plasmakanal zu bilden.

Funkenerzeugung

Es muss ein starkes elektrisches Feld erzeugt werden, das im kritischen Moment einen elektrischen Funken zwischen der Elektrode und dem Werkstück auslöst. Dieser Funke erzeugt hohe Temperaturen, die die kleinen Materialstücke, die am Kontakt verarbeitet werden, schnell verbrennen und verdampfen lassen.

Materialentfernung

Die durch den Funken erzeugte Übertemperatur in der Umgebung des Stahlmaterials führt zu teilweisem Schmelzen und Verdampfen. Durch diesen Vorgang entstehen kleine Krater oder Grübchen auf der Oberfläche des Werkstücks.

Dielektrische Spülung

Das dielektrische Medium entfernt aufgrund seines komprimierten Zustands Schleifpartikel und Abfallstoffe aus dem Werkzeug. Dadurch wird verhindert, dass der Bearbeitungsbereich verschmutzt und der Prozess gestört wird.

Wiederholung

Die wiederholte Entladung der Funken erfolgt zu Tausenden pro Sekunde und so wird das Material nach und nach durch die Funken Schicht für Schicht zerstört. Die Elektrode wird so konfiguriert, dass sie der erforderlichen Geometrie des endgültigen Teils entspricht. Daher ist eine hohe Genauigkeit des Materialabtrags gewährleistet.

Kontrolle und Genauigkeit

Dies alles wird mit höchster Präzision mithilfe moderner technologischer Mittel (CNC-Maschinen) durchgeführt. Parameter wie Spannung, Strom, Pulsdauer und Elektrodenbewegung sind die wichtigsten Punkte, die sehr gut kontrolliert werden können.

Fertigstellung

Ist der Bearbeitungsprozess abgeschlossen, wird das fertige Teil aus dem dielektrischen Flüssigkeitsbad entnommen. Das letzte Segment wird mehrmals gewaschen, um sicherzustellen, dass keine unerwünschten Rückstände zurückbleiben. Zu guter Letzt wird das Endprodukt in dieser Phase viel länger geprüft, um sicherzustellen, dass alles von höchster Qualität ist.

Schematische Darstellung und Grundprinzip des EDM Sinker

Schematische Darstellung und Grundprinzip des EDM Sinker

Arten von Senkerodiermaschinen

Konventionelle Senkerodiermaschine

Herkömmliche Erodiermaschinen wie die Senkerodiermaschine werden verwendet, bei denen der Bediener die Elektrode manuell steuert, um die gewünschte Form auf dem Werkstück zu erreichen. Diese Maschinen bieten eine höhere Präzision, können von erfahrenen Bedienern bedient werden und eignen sich für einfachere Bearbeitungsaufgaben.

Konventionelle EDM-Sinker-Komponenten

Konventionelle EDM-Sinker-Komponenten

CNC-Senkerodiermaschine

Abhängig von der numerischen Computersteuerungstechnologie, CNC Sinker FunkenerosionsbearbeitungElektrodenbewegung und automatisierte Bearbeitung übernehmen. Der Einsatz von CNC-Maschinen führt zu Verbesserungen der Präzision, Wiederholgenauigkeit und Produktivität. Das entlastet sie für Aufgaben, die ein hohes Maß an Präzision erfordern und so kritisch sind.

CNC-Senkerodiermaschine

CNC-Senkerodiermaschine

Hochgeschwindigkeits-Senkerodiermaschine

Diese Maschinen sind auf schnelle Materialabtragsraten ausgelegt, wodurch die Bearbeitungszeit bei gleichbleibender Genauigkeit deutlich verkürzt wird. Sie nutzen fortschrittliche Stromversorgungen und Servosysteme, um einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb zu erreichen, was sie wiederum ideal für Großserienproduktionen und zeitkritische Aufgaben macht.

Hochgeschwindigkeits-Senkerodiermaschine

Hochgeschwindigkeits-Senkerodiermaschine

Erweiterte Variationen und Funktionen

Hochwertige Senkerodiermaschinen zum Verkauf bieten heutzutage eine Reihe unterschiedlicher charakteristischer Merkmale wie mehrachsige Bearbeitungsmöglichkeiten, automatische Werkzeugwechsler, adaptive Steuerungssysteme usw. Diese Innovationen sorgen für verbesserte Flexibilität, Genauigkeit und Produktivität bei der Bearbeitung, sodass Hersteller komplexe Bearbeitungsaufgaben mit minimalem Aufwand bewältigen können.

Vorteile von Sinker EDM

1. Präzise

Senkerodieren von Aluminium ist die Methode, mit der Sie Ihre Arbeit mit höchster Präzision erledigen können, indem Sie exakte Abmessungen und feine Details erzielen. Kontrollierte elektrische Entladungen führen wiederum zu einem gleichmäßigen Materialabtrag, wodurch das Endstück mit hoher Toleranz und Qualität entsteht.

2. Einfache Werkzeugausstattung

Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Senkerodiermaschine können Sie mit der von Ihnen gekauften Senkerodiermaschine eine unbestreitbar einfache Werkzeugeinrichtung erleben. Im Gegensatz zu herkömmlichen Bearbeitungsmethoden, die möglicherweise komplizierte Vorrichtungen und Einstellungen erfordern, erfordert die DIY-Senkerodiermaschine meist einfachere Werkzeuge, was zu kürzeren Einrichtungszeiten und -kosten sowie einer hohen Produktionseffizienz führt.

3. Komplexe Strukturen

Senkerodieren ist die beste Alternative für die Bearbeitung komplexer Formen und komplizierter Formen, die mit herkömmlichen Methoden nicht möglich wären. Dieser berührungslose Prozess ist präzise und ermöglicht die einfache und präzise Erstellung komplexer Formen, detaillierter Merkmale und tiefer Hohlräume.

Einschränkungen von Sinker EDM

4. Langsam/zeitaufwändig

Die Senkerosionstechnik ist zeitaufwändig, da bei dieser Technologie Schneidmechanismen zum Einsatz kommen, an denen Material beteiligt ist. Jede zeitverzögerte Entladung, die die Schneide sicherer macht, führt zu einem langsameren Materialabtrag und damit zu einer längeren Standzeit des Werkzeugs. Dies kann zu längeren Produktionszeiten führen und ist daher möglicherweise nicht für Deadlines oder große Auflagen geeignet.

5. Teuer

Senkerodiersysteme können höhere Betriebs- und Wartungskosten verursachen als andere Maschinen und Werkzeuge. Allerdings liegt das an der Ausrüstung selbst, abgesehen von den Elektroden und Flüssigkeiten, was sicherlich eine kostspielige Investition darstellt. Die langsamen Schnittgeschwindigkeiten verursachen tendenziell hohe Arbeitskosten und höhere Produktionskosten.

6. Beschränkt auf leitfähiges Material

Sinker EDM funktioniert nur mit elektrisch leitenden Materialien wie Metallen. Werkzeuge ohne Leitfähigkeit aus Kunststoff oder Keramik können auf diese Weise nicht bearbeitet werden. Es verhindert die ordnungsgemäße Nutzung in den Industriebereichen, in denen nichtmetallische Materialien reichlich vorhanden sind.

Vergleich mit Drahterodieren

Grundlegende Unterschiede

Im Gegensatz zur Drahterodiermaschine, bei der ein dünner Draht zum Durchschneiden des Werkstücks verwendet wird, erodiert die Senkerodiermaschine das Material mithilfe einer geformten Elektrode. Senkerodieren ist eine hervorragende Methode zur Herstellung komplexer Formen. Mit der Drahterodiermaschine kann jedoch ein präzises Schneiden dichter Materialien erreicht werden.

Vorteile und Einschränkungen von Sinker EDM

Eine Senkerodiermaschine bietet eine hohe Genauigkeit und kann sehr komplizierte Formen bearbeiten. Andererseits ist diese Methode langsamer und teurer als Drahterodieren und kann nur bei leitfähigen Materialien eingesetzt werden.

Vorteile und Grenzen der Drahterodiermaschine

Drahterodieren ist ein schnelles und präzises Schneidverfahren, das sich für Materialien eignet, die durchgehend sind und komplizierte Formen aufweisen. Dennoch ist die Tatsache, dass es bei bestimmten Geometrien Probleme geben kann, tatsächlich die einzige Einschränkung, die es hat, wenn es um Strukturgrößen kleinerer Größe geht.

Wählen Sie zwischen Senkerodieren und Drahterodieren

Die Sinker-EDM-Gravur sollte eine gute Wahl sein, um eine Gravur mit hoher Genauigkeit und feinen Details durchzuführen. Drahterodieren kann jedoch die Durchlaufzeit verkürzen, und Sie können diese Technik für dicke Materialien und schnelle Schneidanforderungen in Betracht ziehen. Was Sie am Ende auswählen, hängt von individuellen Überlegungen wie der Materialart, der Form des Teils und der gewünschten Druckgeschwindigkeit ab.

Best Practices und Tipps für die Senkerodierbearbeitung

Vorbereiten von Werkstücken und Elektroden

Sie stellen die Herstellung wirklich genauer und präziser Teile sicher, indem Sie sowohl auf die Werkstücke als auch auf die Elektroden achten. Um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen und Fehler zu vermeiden, sind eine genaue Spannung und Positionierung der Werkstücke sowie die richtige Elektrodenkonstruktion von entscheidender Bedeutung.

Prozessparameter optimieren

Die präzise Feinabstimmung der Prozessparameter, einschließlich Spannung, Strom, Impulsdauer und Elektrodenmaterial, trägt zur Steigerung der Bearbeitungseffizienz und -genauigkeit bei. Eine häufige Feinabstimmung dieser Parameter unter Berücksichtigung des Materialtyps, der Geometrie und der erwarteten Qualität führt zu einer verbesserten Leistung und einer kürzeren Bearbeitungszeit.

Wartung und Pflege von Senkerodiermaschinen

Die regelmäßige Wartung der Senkerodiermaschinen garantiert eine hohe Produktivität und eine lange Lebensdauer dieser Maschinen. Durch routinemäßige Inspektionen, die Reinigung dielektrischer Tanks und die Schmierung beweglicher Teile können Ausfälle verhindert und die Genauigkeit aufrechterhalten werden.

Sicherheitsprotokolle und Compliance

Die Einhaltung von Sicherheitsmaßnahmen und Vorschriften bei der Senkerodierbearbeitung ist von größter Bedeutung. Sie sorgen für eine ordnungsgemäße Belüftung, verwenden Schutzausrüstung und befolgen die Protokolle aus den Sicherheitshandbüchern für Maschinen, um das Unfallrisiko zu minimieren.

Anwendungen von Sinker EDM

Luft-und Raumfahrtindustrie

Im Rahmen Ihrer Luftfahrtaktivitäten nimmt Sinker EDM eine zentrale Stellung bei der Bearbeitung von Teilen wie Turbinenschaufeln und Triebwerkskomponenten ein. Hervorzuheben ist seine Fähigkeit, beliebig geschmolzen und neu gegossen zu werden.

Automobilindustrie

Senkerodieranwendungen werden auch in der Automobilindustrie häufig zur Herstellung von Formen, Gesenken und Bauteilen eingesetzt. Dank dieser Fähigkeit, sowohl komplexe Formen als auch feine Details zu formen, können hochwertige Teile wie Spritzgussformen und Motorkomponenten hergestellt werden.

Herstellung medizinischer Geräte

Bei medizinischen Geräten ist Senker-EDM-Graphit bei der Herstellung komplexer Teile wie chirurgischer Instrumente, Implantate und Prothesen unersetzlich. Dank seiner Fähigkeiten zur Präzisionsbearbeitung werden anspruchsvolle Standards für den medizinischen Einsatz erfüllt. So können Sie die Sicherheit der Patienten und den Fortschritt der Gesundheitsversorgung gewährleisten.

Formen- und Formenbau

Sinker EDM spielt eine wichtige Rolle bei der Herstellung detaillierter Formen für Kunststoffspritzguss-, Druckguss- und Schmiedeprozesse. Wie wir wissen, fördert seine einzigartige Eigenschaft, komplexe Hohlräume und feine Details zu erzeugen, die Effizienz und Produktivität in Fabriken.

Andere Branchen und Spezialanwendungen

Sinker EDM konzentriert sich nicht nur auf diese Hauptbereiche, sondern bedient auch andere Branchen wie Elektronik, Werkzeug- und Formenbau, Schmuckherstellung und Prototyping.

Abschluss

Senkerodieren ist ein integraler Bestandteil der heutigen Fertigung und ermöglicht höchste Genauigkeit und Flexibilität bei der Bearbeitung der kompliziertesten Komponenten eines Teils.

Von konventionellen Techniken bis hin zu fortschrittlichen CNC-Technologien ändern sich die Anwendungen immer noch, was nur zu einer Verbesserung der Entwicklung führt. Sinker EDM erweist sich als unbezahlbares Gerät, das unantastbar ist und die Schwierigkeiten bewältigen wird, mit denen der Fertigungssektor als nächstes konfrontiert sein wird.

Mehr Ressourcen::

CNC-Maschinentypen – Quelle: TSINFA

Fräse – Quelle: TSINFA