Grundlagen Was ist Drahterodieren? Definition, Beispiele und Kosten

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Bei der Bearbeitung von harten Materialien und komplexen Formen kommen klassische Bearbeitungsverfahren oft an ihre Grenzen. Darunter fallen beispielsweise das Drehen oder Fräsen. Speziell bei elektrisch leitfähigen Materialien ist die Drahterosion eine Alternative. Dieser Artikel erklärt, wie es funktioniert.

Das Drahterodieren ist ein Verfahren zur Bearbeitung von Materialien. Dabei entsteht eine elektrische Entladung zwischen einem Draht und dem Werkstück. Es ist eine von mehreren Methoden der Funkenerosion (EDM, electric discharge machining). Es handelt sich um ein formgebendes Fertigungsverfahren.

Beim Drahterodieren wird das Material des Werkstücks durch die Wärmeenergie der elektrischen Entladung abgetragen. Der Draht wird dabei kontinuierlich in das Werkstück eingeführt. So wird die gewünschte Form erzeugt. Das kann man sich ähnlich vorstellen, wie bei einer Laubsägearbeit.

Das Drahterodieren wird in der Regel für Materialien verwendet, die schwierig zu bearbeiten sind. Darunter fallen zum Beispiel harte Metalle oder Keramiken.

Der Prozess der Bearbeitung ist sehr präzise. Er ermöglicht es, komplexen Formen und Konturen zu erzeugen. Dabei werden maßlich sehr engen Toleranzen eingehalten.

Wie funktioniert Drahterodieren?

Der Prozess des Drahterodierens erfolgt in einer speziellen Maschine. Diese erzeugt über einen Generator zwischen Draht und Werkstück eine elektrische Entladung.

Die Maschine steuert die Drahtbewegung, um die gewünschte Kontur zu erzeugen, während die Entladung das Material abträgt. Der dünne Draht wird dabei kontinuierlich mit etwa 20 bis 30 m/min von einer Rolle abgewickelt. So wird sichergestellt, dass er sich nicht abnutzt. Das sichert eine gleichbleibend präzise Bearbeitung.

Die Entladung findet außerdem in einem Arbeitraum statt. Dieser ist mit flüssigen Dielektrium gefüllt (oft mit deionisiertem Wasser). Der Erodierdraht hat hierbei in der Regel einen Durchmesser von 0,25 bis 0,3 mm.

Der Draht steht auch unter einer gewissen mechanischen Spannung. Das soll ein „Flattern“ vermeiden und so die Qualität sicherstellen. Als Materialien für den Draht werden Kupfer oder Messing bevorzugt. Doch auch Stahl und Wolfram erobern diesen Prozess zunehmend.

Das Drahterodieren wird in verschiedenen Branchen eingesetzt, darunter in der

• Luft- und Raumfahrt

• Automobilindustrie

• Medizintechnik und

• Elektronik

Zu den Hauptnutzern gehört auch der Werkzeug- und Formenbau. Das Drahterodieren gilt als schnell und effektiv. Es beschädigt die Werkstücke auch nicht, weil der Draht mit ihnen nicht in Berührung kommt.

Was sind die Vorteile der Drahterosion?

• Materialien: Mit dem Verfahren kann man Materialien bearbeiten, die sonst nur mit viel teurem Aufwand oder schwierig zu bearbeiten sind. Darunter fallen zum Beispiel gehärtete Stähle, Keramiken oder Hartmetalle. Im Prinzip sind alle elektrisch leitenden Materialien unabhängig von ihrer Härte bearbeitbar.

• Präzision: Der Prozess ist deshalb so präzise, weil der Draht sehr dünn und flexibel ist. Dadurch kann er enge Radien, geringe Schnittbreiten und komplexe Geometrien realisieren. Wie präzise das Verfahren ist, hängt jedoch auch davon ab, wie genau die Maschine selbst arbeitet. Auch die Genauigkeit der Steuerung spielt eine wesentlich Rolle.

• Oberflächen: Das Verfahren kann sehr feine Oberflächen mit besonders glatten Kanten erzeugen.

Grundlagen

Was ist Funkenerosion (EDM) und wie funktioniert sie?

Was kostet Drahterosion?

Die Kosten für die Drahterosion hängen von verschiedenen Faktoren ab. Diese sind:

• Größe und Komplexität des Werkstücks

• Material des Werkstücks

• gewünschte Präzision und Genauigkeit

• Auslastung der Maschine

Die Kosten bei der Drahterosion sind meist höher als für klassische spanende Verfahren, wie Drehen und Fräsen. Dafür handelt es sich um ein sehr präzises Verfahren. Um besonders komplexe Formen mithilfe der Drahterosion zu fertigen, ist außerdem mehr Zeit nötig als bei den üblichen Verfahren.

In der Regel liegen die Kosten für das Lohnerodieren zwischen 30 und 50 Euro pro Stunde. Genaue Werte können aber nur durch eine individuelle Kostenschätzung ermittelt werden.

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