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maschine+werkzeug 06/2009

Senkerosion fast ohne Verschleiß

Technik_Maschinen

Erodieren – GF AgieCharmilles hat mit AT Hyperspark iQ eine Senkerodiermaschine entwickelt, deren Grafitelektroden so gut wie nicht verschleißen. Schlichtelektroden werden so nahezu überflüssig.

Das russische Erfinder-Ehepaar Lazarenko hatte 1943 versucht, den Kontaktverschleiß an elektrischen Schaltern zu reduzieren. Daraus entstand das steuerbare Fertigungsverfahren Funkenerosion. Die erste Senkerodiermaschine zur abtragenden Formgebung an metallischen Werkstücken hat die heutige GF AgieCharmilles 1954 der staunenden Fachwelt vorgestellt.

Es liegt auf der Hand, dass bei einem ›Funkengewitter‹ zwischen Werkzeugelektrode und Werkstück nicht nur das Werkstück ausgeformt wird, sondern auch die Werkzeugelektrode verschleißt. Die traditionelle Technologie ist immer ein Kompromiss zwischen abtrags- und verschleißintensiven oder abtrags- und verschleißarmen Einstellungen. Ziel der Forschung der vergangenen Jahrzehnte blieb es, den Abtrag am Werkstück zu maximieren und den Verschleiß an der Werkzeugelektrode zu minimieren. Je besser dies gelingt, umso weniger Schrupp- und Schlichtelektroden werden für eine Fertigungsaufgabe gebraucht.

Für einen effektiven Erodiervorgang ist es wichtig, dass die abgetragenen Materialpartikel schnellstmöglich aus dem zwischen Werkzeugelektrode und Werkstück bestehenden Funkenspalt entfernt werden, damit sie nicht erneut Ziel eines ›Einschlags‹ werden. Bei nicht gut adaptierten Spülbewegungen kann auch mechanischer Verschleiß entstehen. Insgesamt kommt es darauf an, die elektrische Energie »intelligent« zu dosieren. In der Beherrschung bekannter physikalischer Effekte liegt noch Potenzial, das mit neuester Software von GF AgieCharmilles nutzbar ist. Eine schnelle und leistungsfähige Elektronik analysiert die Funkenmerkmale. Der Generator ist in der Lage, die für das verschleißfreie Erodieren geeignete Stromform in Echtzeit zu erzeugen und anzupassen. Und die Bewegungsformen in Z-Richtung gehören zu diesem Know-how.

Mit der Senkerodiermaschine AT Hyperspark iQ, ist es gelungen, die Abtragswirksamkeit der einzelnen Impulse zu maximieren und den Frontalverschleiß von Grafitelektroden in den Tausendstelmillimeter-Bereich, sprich gegen null zu bringen. Bei einer einzelnen Einsenkung ist der Verschleiß nahe null, bei Mehrfachbearbeitungen ist er minimiert.

  • Die Senkerodiermaschine AT Hyperspark iQ.

    Die Senkerodiermaschine AT Hyperspark iQ.

  • Bild 2: Senkerosion fast ohne Verschleiß

    Bild 2: Senkerosion fast ohne Verschleiß

  • Bild 3: Senkerosion fast ohne Verschleiß

    Bild 3: Senkerosion fast ohne Verschleiß

  • Der Unterschied wird deutlich beim Vergleich der Elektrode mit sichtbarem Verschleiß nach Einsatz mit herkömmlicher Technik mit der Elektrode ohne Verschleiß nach Einsatz mit iQ-Technologie. Die Grafitelektrode, die in 193 min 38 mm tief erodierte, zeigt keinen Verschleiß.

    Der Unterschied wird deutlich beim Vergleich der Elektrode mit sichtbarem Verschleiß nach Einsatz mit herkömmlicher Technik mit der Elektrode ohne Verschleiß nach Einsatz mit iQ-Technologie. Die Grafitelektrode, die in 193 min 38 mm tief erodierte, zeigt keinen Verschleiß.

  • Auch die Elektrode für gehäuseartige Spritzgießform, die in 90 min 5 mm tief eindringt, ist nahezu ohne Verschleiß.

    Auch die Elektrode für gehäuseartige Spritzgießform, die in 90 min 5 mm tief eindringt, ist nahezu ohne Verschleiß.

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