Zum Inhalt springen 
Die Funkenerosion ermöglicht es den Herstellern jetzt, komplexe Geometrien und extrem harte Materialien erfolgreich zu bearbeiten. In der heutigen schnelllebigen Industriewelt spielt die EDM-Bearbeitung eine entscheidende Rolle bei der Präzisionsfertigung, wo die herkömmliche Bearbeitung nicht ausreicht. In der Luft- und Raumfahrt, in der Automobilindustrie oder in der Medizintechnik macht dieser Ansatz einen großen Unterschied.
In diesem umfassenden Leitfaden erforschen wir den EDM-Prozess in der Fertigung, vergleichen ihn mit der CNC-Bearbeitung und untersuchen, wie die Integration von CNC und EDM neue Möglichkeiten bietet. Auf geht's!
Was ist EDM-Bearbeitung?
Die Funkenerosion ist ein Fertigungsverfahren, bei dem elektrische Funken verwendet werden, um Material von einem Werkstück abzutragen. Beim Erodieren findet kein Kontakt zwischen dem Werkzeug und dem zu bearbeitenden Objekt statt. Aus diesem Grund sind Drehbänke beliebt für die Bearbeitung fester Objekte oder für kleine, detaillierte Designs, die mit Werkzeugen wie Meißeln und Hämmern nur schwer zu bearbeiten sind.
Wie wird sie erreicht?
Beim Erodieren werden zwei Elektroden benötigt, eine als Werkzeug und eine für das zu bearbeitende Teil. Ein dielektrisches Öl wird regelmäßig als Isoliermittel in Kondensatoren verwendet. Wenn die Spannung eingeschaltet wird, wird der Spalt von einem Funken überquert, der das zu schneidende Metall verdampft.
Der EDM-Prozess in der Fertigung
Das EDM-Verfahren in der Fertigung besteht aus mehreren Schlüsselphasen:
- Form der Elektrode: Es ist die Form der Elektrode, die das Endergebnis des Steins formt, während Sie freihändig schneiden.
- Dielektrische Flüssigkeitszirkulation: Hilft durch Kühlung der PCB und entfernt lästige Partikel, die sich angesammelt haben.
- Kontrolliert: Funken und elektrische Energie zersetzen das Metall.
- Fertigstellung: Beim Oberflächenfinish wird das Werkstück mit hoher Genauigkeit perfektioniert.
Laut einem Bericht von MärkteundMärktewird der EDM-Markt bis 2026 voraussichtlich $6,5 Mrd. erreichen, was auf seine Anwendungen in der Präzisionsbearbeitung und bei schwer zu bearbeitenden Materialien zurückzuführen ist.
EDM-Bearbeitung vs. CNC-Bearbeitung
Ein häufiger Vergleich in der Fertigung betrifft die EDM-Bearbeitung gegenüber der CNC-Bearbeitung. Bei der CNC-Bearbeitung und der manuellen Bearbeitung werden unterschiedliche Methoden zur Umformung von Materialien verwendet.
| Merkmal | EDM-Bearbeitung | CNC-Bearbeitung |
| Methode | Elektrische Funkenerosion | Mechanisches Schneiden |
| Ideale Materialien | Harte, leitfähige Materialien | Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe |
| Oberfläche | Hervorragend, minimaler Bedarf an Polieren | Gröberes erfordert oft Nachbearbeitung |
| Werkzeugverschleiß | Minimal | Mäßig bis hoch |
Diese Bearbeitung zeichnet sich in Bereichen aus, in denen CNC-Maschinen an ihre Grenzen stoßen - insbesondere bei feinen Details, winzigen Radien oder scharfen Innenecken.
Integration von CNC und EDM: Eine moderne Fertigungslösung
Die Fortschritte in der Industrie 4.0 haben viele Hersteller dazu ermutigt, CNC und EDM in hybriden Systemen einzusetzen. Auf diese Weise gewährleistet die Maschine eine hohe Geschwindigkeit und genaue Ergebnisse.
- Viele beginnen den Prozess mit dem Aufrauhen des Teils durch CNC-Fräsen.
- Nach der einfachen Verfugung kommen sie für einen zweiten Durchgang zurück, um mit den feinen Details zu beginnen.
- Diese nahtlose Integration von CNC und Erodieren führt zu schnelleren Durchlaufzeiten, qualitativ hochwertigeren Teilen und geringerem Werkzeugverschleiß.
EDM für harte Materialien
Einer der herausragenden Vorteile der EDM-Bearbeitung ist die Fähigkeit, extrem harte Materialien zu bearbeiten, wie z. B:
- Titan
- Wolframkarbid
- Gehärteter Stahl
Sie werden in der Regel in der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und im Formenbau eingesetzt. Sie stellen nicht nur solche Entwürfe her, sondern tun dies auch mit extremer Genauigkeit bis in die kleinste Ebene.
Oberflächenveredelung mit EDM
Das Erreichen einer makellosen Oberfläche ist eines der Markenzeichen von EDM-Bearbeitung. CNC-Maschinen können Bereiche mit Graten oder Markierungen erzeugen, während das Erodieren glatte und gleichmäßige Oberflächen hervorbringt.
- Die Rauheit der Oberfläche kann bis zu 0,1 µm betragen.
- Am besten geeignet für die Herstellung von Formen, Maschinen und Geräten, die in der Chirurgie verwendet werden.
- Durch die Oberflächenbearbeitung mit EDM wird der Bedarf an sekundärem Polieren oder Schleifen minimiert, was Zeit und Kosten spart.
CNC und EDM in der Luft- und Raumfahrt und in der Automobilindustrie
Unternehmen der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie suchen nach leichten und sicheren Teilen. Die Kombination von CNC und EDM in der Luft- und Raumfahrt und Automobilherstellung ermöglicht es Unternehmen, enge Toleranzen einzuhalten und gleichzeitig die Materialintegrität zu wahren.
Beispiele hierfür sind:
- Auspuffdüse
- Komponenten in Kraftstoffeinspritzsystemen
- Teile des Getriebes
Der fehlende Kontakt und die fehlende Erwärmung beim Erodieren verhindern Verformungen, so dass sich dieses Verfahren hervorragend für Teile eignet, die einer hohen Belastung ausgesetzt sind.
Warum EDM nach dem CNC-Schruppen ideal ist
Der Grund, warum die Funkenerosion nach der CNC-Schruppbearbeitung ideal ist, liegt in der Ausgewogenheit zwischen Geschwindigkeit und Präzision. Während CNC-Maschinen problemlos viel Material abtragen können, sind sie nicht in der Lage, kleine Innenformen und tiefe Hohlräume mit ihren Werkzeugen herzustellen.
- Der letzte Schritt in der Planung wird mittels EDM durchgeführt.
- Verfeinerte Details einbeziehen
- Sicherstellen, dass das Teil innerhalb der vorgegebenen Breite, Höhe und Tiefe liegt
- Entwicklung der inneren Aspekte von Computersystemen
Vorteile der EDM-Bearbeitung
Hier sind nur einige Gründe, warum die Hersteller auf EDM setzen:
- Es wurde eine Genauigkeit von bis zu 0,0001 Zoll verwendet.
- Verwendung von Werkzeugen, die für sehr harte Materialien bestimmt sind
- Glatte und gleichmäßige Oberflächentextur
- Die Maschine wird nur wenig mechanisch belastet
- Dies ist die richtige Wahl für Aufträge mit wenigen Ausdrucken, die jedoch eine umfangreiche Einrichtung erfordern.
Ist die EDM-Bearbeitung das Richtige für Sie?
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Ihr Projekt hochpräzise Bauteile, komplexe Geometrien oder Werkstoffe erfordert, die für die herkömmliche Bearbeitung zu hart sind, dann ist die EDM-Bearbeitung möglicherweise die beste Option für Sie. In Kombination mit der Integration von CNC- und Erodiermaschinen können Hersteller die Stärken beider Verfahren nutzen, um optimale Ergebnisse zu erzielen.
Vom Erodieren harter Werkstoffe bis hin zur Oberflächenbearbeitung durch Erodieren entwickelt sich dieses Verfahren ständig weiter und festigt seine Rolle in modernen Fertigungsabläufen.
FAQs über EDM-Bearbeitung
Ist EDM für alle Materialien geeignet?
Nein. Diese Bearbeitung erfordert elektrisch leitende Materialien, daher funktioniert sie nicht mit Keramik oder Kunststoffen.
Ist die Herstellung eines Teils durch Funkenerosion billiger als das herkömmliche Fräsen?
Diese Bearbeitung kann zwar höhere Kosten pro Teil verursachen, spart aber Werkzeug und Nachbearbeitung.
Ist EDM ein geeignetes Verfahren für die Herstellung von Prototypen?
Ja. Aufgrund ihrer Genauigkeit ist die EDM-Bearbeitung ideal für Prototypenteile, die enge Toleranzen erfordern.
Welche Branchen nutzen EDM mehr als andere?
Die Luft- und Raumfahrtindustrie, die Automobilindustrie, die Medizintechnik sowie der Werkzeug- und Formenbau sind die größten Anwender der Funkenerosion.
Beeinflusst die EDM-Bearbeitung die Materialhärte?
Nein. Obwohl das Verfahren auf Thermik beruht, werden durch die spezifische lokale Erwärmung weder die Festigkeit noch die ursprüngliche Struktur des Materials beeinträchtigt.
