Bohren und Schleifen ergänzen senkerosive Mikrobearbeitung

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Der Begriff der Mikrobearbeitung beschreibt im engeren, wissenschaftlichen Sinne die Herstellung von Bauteilen mit einer Gesamtgröße unter 0,1 mm. Im weiteren, gebräuchlichen Sinne umfasst er besonders auch die Herstellung von kleinsten Strukturen, unabhängig von der Größe des gesamten Bauteils.

Mikrofunkenerodieren hängt nicht von mechanischen Eigenschaften des Werkstücks ab

Der verfahrensbedingte Vorteil der Mikrofunkenerosion liegt in der Unabhängigkeit von den mechanischen Eigenschaften des Werkstücks und der großen Gestaltungsfreiheit bei der Wahl möglicher Geometrien. Diese geht durch die sehr freie Wahl der Elektrodengeometrie und den Einsatz von zusätzlichen Maschinenachsen im Bereich der Fertigung von Kavitäten sogar über die Möglichkeiten des Fünf-Achs-Fräsens hinaus. Einzige Voraussetzung bleibt die notwendige elektrische Mindestleitfähigkeit des zu bearbeitenden Werkstoffs.

Werkzeugmaschinen für die funkenerosive Mikrobearbeitung zeichnen sich – wie Präzisionsmaschinen für andere Fertigungsverfahren – durch Anpassung an die besonderen Anforderungen aus. Dies betrifft zum Beispiel die besonders steif und thermostabil ausgeführten Maschinengestelle und hochgenau positionierbare Achsen mit entsprechenden Weg- und Winkelmesssystemen. Die eingesetzten Generatoren liefern geringste Einzelentladungsenergien durch die die bearbeiteten Oberflächen thermisch nur äußerst geringfügig beeinflusst werden.

Hohes Durchmesser-Tiefen-Verhältnis kann beim Erodieren gefertigt werden

Besonders vorteilhaft im Vergleich zu konkurrierenden Fertigungsverfahren ist die Möglichkeit, kleinste Innenradien sowie Kavitäten mit hohen Durchmesser-Tiefen-Verhältnissen zu fertigen. Stand der Technik ist es, dass zylindrische Bohrungen mit einem Durchmesser von etwa 100 µm mit einem Verhältnis von Bohrungstiefe zu Durchmesser von 100 bis 150 hergestellt werden können.

Erzielbare Toleranzen für die Zylindrizität liegen je nach Bearbeitungsbedingung unterhalb von 5 µm. Elektroden für die beschriebene Aufgabe können zum Teil noch als einsatzfertige Elektroden bezogen werden.

Werkzeugelektroden für das Erodierbohren müssen auf der Maschine selbst hergestellt werden

Sollen Bohrungen mit geringeren Durchmessern hergestellt werden, müssen die dafür notwendigen Werkzeugelektroden auf der Maschine selbst hergestellt werden. Ein geeignetes Verfahren ist das Abrichten oder Profilieren der Werkzeugelektrode an einem ablaufenden Draht, das in der Literatur oft als WEDG bezeichnet wird.

Die rotierende Werkzeugelektrode wird an einem Draht entlang geführt und die gewünschte Form somit hergestellt. Gleichzeitig ist dadurch auch sichergestellt, dass die Elektrode exakt koaxial zur Rotationsachse der Werkzeugspindel läuft. Zur Vermessung der so hergestellten Elektroden werden Lasermesssysteme verwendet, die als zusätzliches Modul zu einer WEDG-Einheit verwendet werden können.

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