Laserschneiden ist in vielen Bereichen zu einem der wichtigsten Fertigungsverfahren geworden. Doch bieten sich gerade im Werkzeugbau mit der Drahterosion eine effektive Alternative, um komplexe Geometrien aus schwer trennbaren Materialien zu schneiden. Drahterodieren (Wire-Cutting) gehört nach DIN 8590 zur Gruppe der Verfahren mit einer formgebenden Wirkung und gleicht dem Funktionsprinzip der Funkenerosion. Gerade wenn ein konventionelles schneiden oder zerspanen an ihre Grenzen gelangt, kommt dieses äußerst präzise Schneidverfahren für die Bearbeitung komplexer Aufgaben zum Einsatz.
Funktionsweise der Drahterosion
Der Schneidvorgang der Drahterosion beginnt an einer genau festgelegten Position am Werkstückrand oder innerhalb einer Startlochbohrung, welche im Vorfeld positionsgenau mittels Senkerodieren oder Bohren in die Werkstückoberfläche eingebracht wird. Als Schneidwerkzeug wird ein durchlaufender 0,02-0,33 mm dünner Draht aus Messing, Kupfer oder Wolfram verwendet. Dieser wird mit einer Drahtspannung von 5 bis 25 Newton und einer Geschwindigkeit von bis zu 25 m/min durch das Werkstück sowie die untere Drahtführung gezogen und im Anschluss entsorgt. Dabei ist das Drahtwerkzeug positiv und das Werkstück negativ gepolt, weshalb die Elektromigration vom Werkstück weg erfolgt und sich ein Lichtbogen im kleinen Raum zwischen Draht und Werkstückoberfläche sich bildet. Der gesamte Bearbeitungsprozess erfolgt in einem sogenannten Dielektrikum, eine nichtleitende Flüssigkeit, in der die befindlichen Ladungsträger nicht frei beweglich sind. So wird ein Schmelzen des Drahtes vermieden und die Stromzufuhr wird während der Funkenbildung unterbrochen, weshalb die hohe Wärmeentwicklung der Entladung das nahe Materialgefüge punktgenau zum Schmelzen bringt.
Maschinen und Anlagen
Maschinen zum Drahterodieren sind eine wirtschaftliche Alternative zu konventionellen Zerspanmaschinen, da verschiedene Fertigungsprozesse mit nur einem Werkzeug möglich sind. Diese Anlagen verfügen über eine stabile Konstruktion und sind mit 5 Achsen ausgerüstet, weshalb aufgrund der zusätzlichen Achsen das Rotationserodieren oder Profilieren von Schleifscheiben ohne Probleme ausgeführt werden können. Dabei führt der Maschinentisch die Bewegungen in die X- und Y-Richtung aus und der obere Kopf an der Z-Achse parallel dazu die Bewegungen in die U- und V-Bewegung.
Vor- und Nachteile des Drahterodierens
- Aufgrund der berührungslosen Bearbeitung können selbst filigrane Teile mit sehr dünnen Wänden sicher bearbeitet werden und auch bei großen Materialstärken sind feinste Schnittbreiten ohne Probleme möglich
- Bearbeitung aller elektrisch leitenden Werkstoffe unabhängig vom Härtegrad mit optimaler Materialauslastung
- Keine hohen Werkzeugkosten und Nachbearbeitung, da zum Drahterodieren nur ein Draht benötigt wird und beste Oberflächengüten in einem Arbeitsgang erreicht werden
- Nachteilig wirken sich dabei die langen Bearbeitungszeiten und die Verwendung von Wasser als Dielektrikum aufgrund der Rostbildung aus.
Anwendungsmöglichkeiten
Gerade im Werkzeugbau, Formenbau, Medizintechnik, der Raum- und Luftfahrttechnik, Maschinenbau oder Uhrenindustrie ist die Drahterosion aufgrund der hohen Präzision zu einer wichtigen Basistechnologie geworden. Typische Anwendungen sind die Herstellung kleiner Radien von bis zu 0,025 mm. Schneiden komplexer Formen und die Bearbeitung schwer spanbarer Materialien oder die Herstellung von Stanz-, Schnitt- und Zerspanwerkzeugen.
Weitere Informationen über die Drahterosion mit umfangreichen Fachwissen finden Sie auf https://www.erodieren-marktplatz.de/erodieren/drahterodieren/ praxisnah erklärt.
- Erodieren Marktplatz
Herr Stephan Warth
D-76476 Bischweier