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Drei verschiedene Arten der Funkenerosion: Drahterodieren, Senkerodieren und Startlochbohren

Es gibt drei verschiedenen Arten von Bearbeitungsprozessen, die auf dem Effekt der Funkenerosion basieren. Die oben beschriebene Art wird Senkerodieren genannt. Sie ist auch bekannt als Hohlraum-EDM, Volumen-EDM, traditionelles EDM oder Ram EDM. Mit dem Senkerodieren können Anwender komplexere Formen herstellen. Ein häufiges Einsatzfeld ist die Herstellung von formgebenden Elementen (Einsätzen) für Spritzgießwerkzeuge zur Kunststoffteile-Herstellung. Im Gegensatz zu Elektroden für das Senkerodieren muss der beim Drahterodieren verwendete Draht keine guten Widerstandseigenschaften haben, weil während des Schneidens ständig neuer Draht zugeführt wird.

Die zweite Art der Funkenerosion wird als Drahterodieren bezeichnet und ist auch als Drahtbrennen bekannt. Beim Drahterodieren wird ein dünner Draht (meist aus Messing, aber auch Kupfer) zum Schneiden des Werkstücks verwendet. In diesem Fall fungiert der Draht als Elektrode. Während der Bearbeitung läuft der Draht stetig von einer Spule ab. Der Draht wird dabei über Diamantführungen gehalten. Die isolierende Flüssigkeit ist in der Regel entionisiertes Wasser. So können Bauteile partiell eingeschnitten werden, um etwa Lamellenstrukturen zu erzeugen.

Im folgenden Video wird kurz erklärt, wie das Drahterodieren funktioniert:

Die dritte Variante der Funkenerosion wird als Startlochbohren bezeichnet. Wie der Name schon sagt, wird dieses Verfahren zum Bohren von Löchern verwendet. Wenn der Schnitt mit dem Draht nämlich nicht an einer Außenseite des Werkstücks, sondern in dessen Mitte erfolgen soll, wird mit diesem Funkenerosionsverfahren zunächst ein kleines Loch in das Werkstück gebohrt, durch das der Draht anschließend geführt wird. Das läuft quasi genau so ab, wie bei einer Laubsägearbeit, wenn es darum geht, Ornamente nur innerhalb eines Rahmens herauszuarbeiten, ohne durch den Rahmen sägen zu müssen. Im Vergleich zu herkömmlichen Bohrverfahren lassen sich mit EDM extrem kleine und tiefe Löcher herstellen. Außerdem müssen die Bohrungen beim Erodieren nicht entgratet werden. Die Elektroden sind bei diesem Verfahren röhrenförmig und das Dielektrikum wird durch die Elektrode selbst geleitet.

Wann der Einsatz von EDM sinnvoll ist:

Der Hauptvorteil der Funkenerosion besteht darin, dass auch Werkstücke aus sonst schwer zu bearbeitenden Werkstoffen wie Wolframkarbid oder Titan präzise in Form gebracht werden können. Ein weiterer Vorteil der Funkenerosion besteht darin, dass keine mechanische Kraft auf das Werkstück ausgeübt wird. Zerbrechliche Konturen lassen sich deshalb problemlos herstellen, weil keine hohe Schneidkraft zum Abtragen des Materials erforderlich ist, die das Werkstück verbiegen könnte.

Die Funkenerosion ermöglicht auch Strukturen, die anders kaum herstellbar wären. Besonders tiefe Bearbeitungen, bei denen das Verhältnis von Werkzeuglänge zu Durchmesser sehr hoch wäre, sind eine übliche Anwendung für die Funkenerosion. Scharfe Innenecken, tiefe Rillen und schmale Schlitze sind weitere Spezialitäten der Funkenerosion.

Ein weiteres Argument für den Einsatz der Funkenerosion ist, dass die Oberflächengüte in der Regel besser ist als bei herkömmlichen Verfahren. Die Funkenerosion erzeugt nämlich Oberflächen mit feinem Finish und hoher Präzision.

Darüber hinaus ermöglicht die Funkenerosion die Bearbeitung gehärteter Werkstücke. Während andere Bearbeitungsverfahren erst durchgeführt werden müssen, bevor das Werkstück durch eine Wärmebehandlung gehärtet wird, kann die Funkenerosion so auch auf das gehärtete Material angewendet werden. So lassen sich mögliche Verformungen durch die Wärmebehandlungsbearbeitung vermeiden.

EDM ist aber nicht immer geeignet:

Es gibt jedoch zahlreiche Beispiele, bei denen die Funkenerosion nicht die richtige Bearbeitungsalternative ist. Die Funkenerosion ist eine hochpräzise Bearbeitungsmethode. Im Vergleich zur herkömmlichen Bearbeitung ist die Funkenerosion deshalb eine eher langsame Methode. Für großvolumige Aufgaben ist diese Methode unwirtschaftlich. Gleichzeitig hat das elektrothermische Verfahren einen hohen Strombedarf.

Ähnlich wie bei den traditionellen Zerspanungsmethoden ist die Werkzeugstandzeit beim Erodieren nicht unbegrenzt. Beim Senkerodieren ist nämlich auch die Elektrode anfällig für Erosionseffekte. Aufgrund des Werkzeugverschleißes muss die Elektrode also regelmäßig ausgetauscht werden. Beim Senkerodieren ist es außerdem erforderlich, die entsprechend geformten Elektroden herzustellen, bevor das Werkstück bearbeitet werden kann. Dies ist ein zusätzlicher Schritt im Vergleich zu Bearbeitungsprozessen mit herkömmlichen Schneidwerkzeugen.

Es gibt zahlreiche Beispiele von Unternehmen, denen es gelungen ist, die Funkenerosion zu ihrem Vorteil einzusetzen. In vielen Fällen hat ein Umstieg auf eine neuere und modernere Erodiermaschine den Ausschlag gegeben.

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