Verbesserung der Oberflächenqualität beim Drahterodieren | Techniken und Materialien

In vielen Fällen sind bei der Bearbeitung von Formteilen mit elektrischer Entladungsdrahtschneidetechnik einige Löcher und schmale Schlitze aus bestimmten Gründen schwer oder gar nicht zu polieren, erfordern jedoch eine hohe Oberflächengüte. In solchen Fällen ist die elektrische Entladungsbearbeitung die einzige Möglichkeit, die gewünschte Oberflächengüte zu erzielen und die Qualität der Teile zu verbessern. Neben den Ausrüstungsfaktoren bei der elektrischen Entladungsbearbeitung sind insbesondere auch die Technik und die Materialien von Bedeutung. Draht-EDM (Elektroerosive Bearbeitung) ist ein spezielles Bearbeitungsverfahren, das wie sein traditionelles Pendant elektrische Entladungen nutzt, um Materialien zu formen. Dieses Verfahren hinterlässt in der Regel eine strukturierte Oberfläche, die oft mit einem Orangenschaleneffekt verglichen wird. Um ein optimales Ergebnis zu erzielen, Oberflächenglätte beim Drahterodieren beinhaltet das Verständnis des Einflusses mehrerer Schlüsselparameter, darunter Strom, Kapazität, Werkstückmaterial und Spannung.

Schlüsselfaktoren, die die Oberflächenglätte beim Drahterodieren beeinflussen

1. Strom- und Kapazitätseinstellungen:
   • Die Oberflächenglätte eines bearbeiteten Teils verbessert sich im Allgemeinen mit zunehmendem Bearbeitungsstrom. Dieser Zusammenhang ist besonders bei höheren Kapazitätswerten, z. B. 0,25 Mikrofarad, zu beobachten.
   • Niedrigere Kapazitätswerte sind vorzuziehen, um eine höhere Oberflächenglätte zu erzielen. Wenn eine präzise Oberflächenbearbeitung erforderlich ist, ist es wichtig, die Kapazität auf niedrigere Werte einzustellen.
2. Einfluss der Werkstückdicke:
   • Auch die Dicke des Werkstücks spielt eine entscheidende Rolle. Bei höherer Kapazität führt eine größere Werkstückdicke tendenziell zu einer Verbesserung der Oberflächenglätte.
   • Bei geringeren Kapazitäten (0,025 Mikrofarad oder weniger) wirkt sich die Dicke des Werkstücks nur geringfügig auf die Oberflächengüte aus, so dass sie bei diesen Einstellungen einen weniger wichtigen Faktor darstellt.
3. Überlegungen zur Spannung:
   • Die Oberflächenqualität hängt auch von der während der Bearbeitung verwendeten Leerlaufspannung ab. Eine optimale Oberflächenglätte wird in der Regel bei niedrigeren Spannungseinstellungen erreicht, die zur Verringerung von Oberflächenunregelmäßigkeiten beitragen.
4. Materielle Differenzen:
   • Die Art des zu bearbeitenden Materials hat einen erheblichen Einfluss auf das Ergebnis. Beispielsweise weist Hartmetall im Vergleich zu legierter Werkzeugstahl.
   • Bei der Bearbeitung von legiertem Werkzeugstahl mit einer Kapazität von 0,25 Mikrofarad kann die Oberflächenrauheit zwischen 20-30 μRmax liegen, während Hartmetall eine Rauheit von 10-15 μRmax aufweisen kann.
   • Auch die Wahl des Elektrodenmaterials wirkt sich auf die Oberfläche aus. Die Verwendung von Wolframdraht führt in der Regel zu einer Oberflächenglätte von 16-22 μRmax, während Kupferdraht unter bestimmten Bedingungen vergleichbare Ergebnisse erzielen kann.

Vergleiche mit anderen EDM-Verfahren

Drahterodieren erzielt im Allgemeinen eine bessere Oberflächenglätte als herkömmliche Funkenerosionsbearbeitung. Dieser Vorteil macht die Drahterosion zur bevorzugten Wahl für Anwendungen, die hohe Präzision und hervorragende Oberflächengüte erfordern, wie beispielsweise in der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und dem Werkzeugbau.

Schlussfolgerung

Um bei der Drahterodierbearbeitung eine besonders glatte Oberfläche zu erzielen, müssen die Bearbeitungsparameter und die Materialauswahl sorgfältig berücksichtigt werden. Durch die Optimierung von Strom, Kapazität und Spannung sowie die Auswahl geeigneter Werkstoffe können die Hersteller die Qualität der bearbeiteten Oberflächen erheblich verbessern. Da die Industrie weiterhin höhere Präzision und glattere Oberflächen verlangt, ist die Beherrschung dieser Variablen beim Drahterodieren entscheidend für den Erfolg.