Bei der funkenerosiven Metallbearbeitung wird ein Objekt durch Funkenentladung zu einer gewünschten Endform verarbeitet. Auf diese Art ist eine hochpräzise und anspruchsvolle Bearbeitung von Werkstücken durch Materialabtragung möglich. Dabei findet der Bearbeitungsprozess in einem dielektrischen Bad statt. Das dort enthaltene Dielektrikum sorgt u.a. für den Abtransport der Materialabtragung aus dem Funkenspalt. Die Spülwirkung des Dielektrikums während des Fertigungsprozesses ist somit von hoher Bedeutung.
Inhaltsverzeichnis
Warum ein Dielektrikum bei der Funkenerosion?
Der Sinn und Zweck von Dielektrikum bei der Funkenerosion sind Ionisation, Isolation, Kühlung sowie der Abtransport von Abtragspartikeln. Das Ausspülen von Partikeln aus dem Funkenspalt ist von wesentlicher Bedeutung für die funkenerosive Metallbearbeitung. Beim Drahterodieren wie auch beim Senkerodieren verhindert die optimale Spülwirkung des Dielektrikums die Bildung von Schmutzaufbauten. Negative Folgen solcher Schmutzaufbauten sind Brücken zwischen Elektrode und Werkstück, was wiederum zu Lichtbögen bzw. Kurzschlüssen führen kann. Diese sind besonders kontraproduktiv, da sie die Elektrode sowie das Werkstück zerstören würden.
Es kommt also auf die prozessgerechte Spülmethode und das richtige Dielektrikum an!
Auswahl des Dielektrikums für den Spülvorgang
Exzellente Kühl- und Spüleigenschaften sind gefragt. Die Qualität des Dielektrikums muss beim Spülvorgang gleichbleibend erhalten werden, um konstant gute Arbeitsergebnisse zu sichern.
Ziel ist es, die Funkenerosion präzise und hochwertig durchzuführen.
Anforderungen an das Dielektrikum
- Geringere Nachfüllmengen
- Langlebigkeit
- Exzellente Kühleigenschaft
- Hervorragende Spüleigenschaft
- Optimale Abtragsrate
- Elektrodenverschleiß reduzieren
- Optimierung der Oberflächengüte
Im Rahmen des Spülvorgangs reichen die Hauptaufgaben eines Dielektrikums von der Isolierung von Elektrode und Werkstück über die Schaffung optimaler Bedingungen für den Aufbau des elektrischen Feldes bis zur Ionisation für den Funkenüberschlag. Hinzu kommen die Kühlung der Elektrode und des Werkstücks und natürlich die Hauptaufgabe: Spülen und Abtransportieren erodierter Partikel aus dem Arbeitsspalt.
Im Zusammenspiel mit der prozessgerechten Spülmethode werden mit einem Hochleistungs-Dielektrikum positive Ergebnisse bei der Abtragsrate, dem Elektrodenverschleiß, der Oberflächengüte des Werkstücks sowie bei der Abbildungsgenauigkeit erzielt werden.
Auswahl der prozessgerechten Spülmethode
Für die funkenerosive Metallbearbeitung stehen unterschiedliche Spülmethoden zur Wahl
- Offene Spülung
- Druckspülung
- Saugspülung
- Intervallspülung
Offene Spülung
Die offene Spülung ist bei der Funkenerosion die gebräuchlichste Spülmethode. Sie kommt immer dann zum Einsatz, wenn zusätzliche Spülbohrungen nicht angebracht werden können. Bei dieser Methode muss darauf geachtet werden, dass eventuell auftretende schlechtere Strömungsverhältnisse zu Ablagerungen von Partikeln in Ecken führen können.
Druckspülung
Ebenso durchgesetzt wie die offene Spülung, ist die Druckspülung. Hierbei erfolgt die Spülung über einen Spültopf entweder durch eine Spülbohrung von oben durch die Elektrode oder von unten durch das Werkstück. Entscheidend für das Resultat ist dabei nicht der Spüldruck, sondern die Durchflussmenge.
Saugspülung
Sollen im fertigen Werkstück parallele Wände sowie eine feine Endbearbeitung erzielt werden, empfiehlt sich die Saugspülung. Hierbei werden die Abtragspartikel vom Funkenspalt abgesaugt. Die Technik funktioniert ähnlich dem Prinzip der Druckspülung, nur, dass in diesem Fall das Material nicht an der Elektrode aus dem Arbeitsspalt gedrückt, sondern durch die Elektrode abgesaugt wird. Der Vorteil liegt darin, dass ungewollte Entladungen verhindert werden. Bei kleinen Spaltweiten und geringen Durchflussmengen muss bei der Saugspülung sehr genau darauf geachtet werden, dass ausreichend Dielektrikum in den Funkenspalt gelangt, um einen stabilen Funkenerosionsprozess zu ermöglichen. In Kombination mit der Druckspülung wird die Saugspülung gerne bei komplizierten Bearbeitungen eingesetzt.
Intervallspülung
Eine weitere Variante ist die Intervallspülung. Hierbei wird der Erodiervorgang nach einer festgelegten Zeit unterbrochen und die Elektrode in die Ausgangsposition zurückgefahren. Durch die Bewegung der Elektrode hin und zurück vom Werkstück entsteht ein zusätzlicher Saugeffekt, der sich vorteilhaft auf die Spülung auswirkt. Die Methode wird insbesondere bei dünnen Elektroden oder tiefen Einsenkungen verwendet.
Das richtige Dielektrikum zur Spülmethode
Erfahrung und Praxiswissen ist auch bei unterschiedlichen Spülmethoden der Schlüssel zur Auswahl des passenden Dielektrikums. Das entsprechende Portfolio von esgemo bietet in dieser Hinsicht für jede Methode das prozessgerechte Medium, das den Umwelt- und Sicherheitsbestimmungen entspricht und mit nachhaltiger Effizienz für wirtschaftlich optimale Ergebnisse sorgt.
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