GF FORM S350
CNC-Bearbeitungszentrum mit 32-fach Elektrodenwechsler
Verfahrwege: x 350 mm, y 250 mm, z 300 mm
Beschreibung des Senkerodierens
Das Senkerodieren, auch bekannt als Sinker EDM (Electrical Discharge Machining) oder Formerosion, ist ein hochpräzises Fertigungsverfahren, das zur Bearbeitung komplexer Formen in elektrisch leitfähigen Materialien verwendet wird. Im Gegensatz zum Drahterodieren, bei dem ein Draht als Elektrode dient, nutzt man beim Senkerodieren eine maßgeschneiderte Formelektrode. Diese Elektrode bildet das Negativ der gewünschten Werkstückform ab.
Funktionsweise des Senkerodierens
Beim Senkerodieren verwendet man in der Regel eine Elektrode aus Graphit, Kupfer oder einer Kupfer-Wolfram-Legierung. Diese Elektrode wird in das Werkstück abgesenkt, während eine elektrische Spannung zwischen der Elektrode und dem Werkstück anliegt. Zwischen beiden entstehen elektrische Entladungen, die mikroskopisch kleine Mengen Material abtragen. Der gesamte Prozess findet in einem Dielektrikum statt, häufig in Öl oder deionisiertem Wasser. Das Dielektrikum ermöglicht die Entladungen, kühlt die Funken und spült die abgetragenen Partikel weg.
Verfahrenstypen im CNC-Fräsen
Im 5-Achs-CNC-Fräsen kommen zwei Hauptvarianten zum Einsatz, die unterschiedlichen Anforderungen gerecht werden:
- Simultan-5-Achs-Fräsen: Bei dieser Methode bewegen sich alle fünf Achsen gleichzeitig. Diese Technik eignet sich ideal für die Bearbeitung komplexer Geometrien, wie beispielsweise Turbinenschaufeln, Implantaten oder Formwerkzeugen.
- 3+2-Achs-Fräsen: Bei dieser Methode fixierst du das Werkstück in einer bestimmten Position (unter Verwendung der A- und B-Achsen), während die Bearbeitung ausschließlich in den drei linearen Achsen erfolgt. Obwohl dieses Verfahren weniger komplex ist als das simultane 5-Achs-Fräsen, bietet es dennoch eine hohe Flexibilität.
Ablauf des Senkerodierens
- Elektrodenherstellung: Zuerst fertigt man eine maßgeschneiderte Elektrode, die das Negativ der gewünschten Form besitzt. Diese Elektrode bestimmt letztlich die Geometrie der erodierten Kavität.
- Werkstückpositionierung: Das Werkstück wird sicher auf dem Maschinentisch fixiert und in das Dielektrikum getaucht. Anschließend positioniert man die Elektrode präzise über dem Werkstück.
- Erodierprozess: Unter präziser Steuerung wird die Elektrode in das Werkstück abgesenkt. Zwischen der Elektrode und dem Werkstück entstehen elektrische Entladungen, die das Material schmelzen und verdampfen lassen. Das Dielektrikum entfernt dabei die abgetragenen Werkstoffe.
- Schrittweise Bearbeitung: Der Erosionsprozess erfolgt in mehreren Schritten. Zunächst führt man eine grobe Bearbeitung durch, um das Material grob abzutragen. Danach sorgt eine feinere Bearbeitung für die gewünschte Oberflächenqualität.
- Endbearbeitung: Sobald die Endgeometrie erreicht ist, kann die Oberfläche des Werkstücks weiter poliert oder veredelt werden, um die geforderte Präzision und Oberflächenqualität zu erzielen.
Anwendungsbereich des Senkerodierens
Senkerodieren kommt in vielen Industriezweigen zum Einsatz, vor allem dann, wenn komplexe und präzise Formen gefragt sind:
- Werkzeug- und Formenbau: Diese Technik wird häufig zur Herstellung von Matrizen, Einsätzen und Formen für die Kunststoffspritzguss- und Druckgussindustrie eingesetzt.
- Automobilindustrie: Man verwendet Senkerodieren, um präzise Komponenten, wie zum Beispiel Getriebe- und Einspritzsysteme, zu fertigen.
- Luft- und Raumfahrt: Für die Bearbeitung von Komponenten aus schwer zerspanbaren Materialien wie Titan oder Inconel ist Senkerodieren ideal.
- Medizintechnik: In der Medizintechnik stellt man mit dieser Technik hochpräzise chirurgische Instrumente und Implantate her.
Vorteile des Senkerodierens
- Hohe Präzision: Senkerodieren ermöglicht die Fertigung von sehr feinen und komplexen Geometrien, die mit mechanischen Verfahren oft unerreichbar sind.
- Keine mechanische Belastung: Da der Materialabtrag durch Funkenerosion erfolgt, entstehen keine mechanischen Spannungen oder Verformungen im Werkstück.
- Vielfältige Materialbearbeitung: Senkerodieren kann problemlos harte Materialien wie gehärteten Stahl, Hartmetall und Superlegierungen bearbeiten.
- Feine Oberflächenstrukturen: Durch die Anpassung der Erodierparameter lässt sich die Oberflächenqualität optimieren und an die Anforderungen des Bauteils anpassen.