Funkenerosion, Drahterosion

Mit der Bezeichnung Funkenerosion oder auch Drahterosion werden verschiedene Techniken benannt. Sowohl Draht- und Senkerodieren als auch Erodierbohren fallen unter den Begriff Funkenerosion. Beim Draht- und Senkerodieren wird mit Hilfe einer Elektrode und einer elektrischen Spannung elektrisch leitendes Material zerspant. Beim Senkerodieren besteht die Elektrode häufig aus Kupfer oder Graphit, wobei die Form durch Fräsen negativ vorgegeben wird. Die Elektrode "sinkt" dann in das Werkstück und die positive Form entsteht.

Beim Drahterodieren wird überwiegend eine Elektrode in Form eines runden Drahtes mit einem Durchmesser von 0,25 mm verwendet. Dieser Draht bewegt sich vertikal längs eines elektrisch leitenden Werkstücks. An den Draht wird eine elektrische Spannung angelegt. Wenn sich der Draht sehr dicht an das Werkstück annähert, entlädt sich die Spannung, es entsteht ein Funken und das Material wird "zerspant". Durch die sehr hohe Frequenz entsteht ein für das Auge konstanter Funke, der eine Breite zerspant, die einige hundertstel Millimeter größer als der Drahtdurchmesser ist.

Der Vorteil beim Drahterodieren ist, dass konstant mit einer neuen Elektrode gearbeitet wird, da diese mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 8 m pro Minute nachgeführt wird.

Ein weiterer Vorteil ist, dass auch gehärtetes Material zerspant werden kann, zum Beispiel Hartmetall, PKD (polykristalliner Diamant) und spezielle Keramikformen.

Die kleinsten erzeugbaren Radien werden durch den Durchmesser des Drahts bestimmt. Der kleinstmögliche Durchmesser, der auf unseren Geräten eingesetzt werden kann, ist 0,05 mm. Dies bedeutet, dass der kleinste erzeugbare Radius ungefähr 0,032 mm beträgt. Bei einem Draht von 0,07 mm Durchmesser beträgt der Radius 0,042 mm, bei einem Draht von 0,1 mm beträgt der Radius 0,055 mm usw. Durch Nacherodieren kann eine sehr glatte Oberfläche entstehen. Bei einem 0,25-mm-Draht kann Ra 0,16 erreicht werden, bei einem 0,1-mm-Draht Ra 0,12.

Durch die Entwicklung der Generatoren, die den Funken erzeugen, ist der Nachteil der Materialbeeinflussung so gut wie Vergangenheit. Bei den meisten Schnitten ist die beeinflusste Zone nur noch 0,0015 mm groß. Bei wenigen Schnitten ist sie noch 0,006 mm groß. Die Eigenschaften des ursprünglichen Materials werden hier leicht verändert, aber sicher nicht in einem Maße, dass hierdurch Probleme beispielsweise bei den Gleiteigenschaften entstehen.

Die Kontur, die im Werkstück beschrieben werden soll, wird in den meisten Fällen in Form einer CAD-Datei angeliefert, wonach die Kontur in einer CAM-Umgebung (in unserem Fall PEPS) in Maschinencode umgewandelt wird. Danach wird ein Bearbeitungsprogramm erstellt, in das auch die Generatoreinstellungen eingefügt werden. Hiernach kann das Werkstück erodiert werden.