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Erodierbohren

Mikrobohrungen bis 2600 mm Tiefe flott und genau erodieren

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Beim Erodierprozess wird das Material bis zum Schmelzpunkt erhitzt und dann herausgespült. Es entsteht dadurch eine partielle Erwärmung am Werkstück.

Temperaturverläufe beeinflussen Ergebnis beim Erodierbohren stark

Die Temperaturverläufe im Bauteil haben eine enorme Auswirkung auf das Erodierergebnis und waren eine große Herausforderung. Bild 5 zeigt sehr anschaulich, wie sich das Werkstück bei der Bearbeitung verformte. Obwohl es sich um ein massives, großes Werkstück handelt, wurden Verformungen bis zu 0,3 mm erfasst.

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Bei der Funkenerosion wird mit einem Erodierspalt von nur 0,02 bis 0,05mm gearbeitet. Es war also eine besondere Herausforderung, die Verbiegung so weit zu reduzieren, dass diese keinen störenden Einfluss mehr auf das Erodierergebnis hatte.

Eine weitere Herausforderung ist es, vor allem mit fortschreitender Bohrtiefe, die Schmutzpartikel aus der Prozesszone möglichst rasch zu entfernen, damit nur gereinigtes, entionisiertes Wasser an der Erodierstelle für optimale Prozesszustände sorgt. Dafür ist eine Wasseraufbereitung, Wasserfiltration und Temperierung erforderlich.

Laterale Kontakte zwischen Werkstück und Erodierelektrode unvermeidlich

Man darf dabei nicht vergessen, dass der Bohrvorgang in vertikaler Richtung stattfindet und die Schwerkraft den Schmutz und das Wasser im Bohrloch hält. Da die Elektrode auf ihrer gesamten Länge elektrisch leitend und aufgrund der enormen Länge auch nicht steif ist und ohne „Schleuderwirkung“ und Vibrationen im Bohrloch steckt, hat sie zwangsläufig lateralen Kontakt zur Bohrungswand.

Diese lateralen Kontakte zwischen Werkstück und Elektrode sind unerwünscht und nachteilig für den Prozess. Es ist die besondere Technik von Heun, dass der Prozess so optimal wie möglich gesteuert wird.

Erodierprozess mit optimalem Vorschub und geringem Verschleiß

Der Vorschub regelt sich adaptiv entsprechend dem Prozess. Vorhandene Störungen im Prozess werden über mehrere Microcontroller überwacht und durch die speziell entwickelte Software automatisch optimiert. Daraus resultiert optimaler Vorschub bei geringem Verschleiß.

Nur durch intensive Versuchsbearbeitungen und Weiterentwicklungen sowie eine exzellente Zusammenarbeit mit dem Kunden konnten die Ergebnisse erzielt werden. Derzeit werden Versuche mit Elektroden von nur 1 mm Durchmesser mit Bohrtiefen bis zu 2900 mm durchgeführt.

Anwendungspotenzial für das Erodierbohren ist noch nicht ausgeschöpft

Grundlage für diese enormen Fortschritte sind der anspruchsvolle Qualitätsstandard der Produkte, die extrem hohen Bearbeitungsleistungen der Maschinen und die exzellente Praxiserfahrung. Dort, wo die mechanische Fertigung bei der Bearbeitung von schwer zerspanbaren Werkstoffen an ihre Grenzen stößt, beginnt der Einsatz der Funkenerosion. Immer wieder zeigen Innovationen und Weiterentwicklungen, dass es noch ein großes Potenzial an unerforschten Anwendungsbereichen gibt.

* Rüdiger Heun ist geschäftsführender Gesellschafter der Heun Werkzeugmaschinen & Industriebedarf GmbH in 63796 Kahl

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