Zukunfts-Trend Funkenerosion
Smarter. Schneller. Produktiver. Immer mehr Kunden wollen „Ihre“ Maschine spezifisch ausgerüstet haben, um Produktions- und Arbeitsprozesse 4.0-tauglich zu machen. Präzision, Oberflächengüte und Schneidleistung spielen dabei eine ganz zentrale Rolle.
Steve Schmeier, Projektmanager der eropräzisa GmbH, im Interview.
Herr Schmeier, wie sieht die Maschinengeneration der Zukunft aus?
In der neuesten Generation der Drahterodiermaschinen wird es – abgesehen von mehr Schneidleistung und smarter Technologie – vor allem neue Softwareentwicklungen geben. So wird es für den Anwender noch einfacher komplexeste Anforderungen zu erfüllen.
Die Entwicklungen im Bereich Senkerodieren gehen dahin, dass die Maschinenhersteller den Elektroden-Verschleiß weiter minimieren werden. In diesem Zuge wird die heute übliche Mehrnestbearbeitung immer leichter zu Handhaben und mit weniger Elektroden möglich sein.
Im Zuge des sich immer mehr am Markt etablierenden SLM Verfahrens (3D Metalldruck) werden mittlerweile Maschinen entwickelt, welche speziell zum Abtrennen von Bauteilen von den Bauplattformen ausgelegt sind.
Welche technischen Möglichkeiten und Potenziale stecken in der Wahl des „richtigen” Elektroden-Materials?
Das Elektrodenmaterial nimmt einen entscheidenden Einfluss auf die Bearbeitung und Qualität der Produkte. Beim Senkerodieren werden Grafit-Elektroden verwendet, um möglichst schnell viel Material abtragen zu können. Um Oberflächen < Ra 0,8 zu erreichen, greift man zu Kupferelektroden. Bei der Bearbeitung von Hartmetall ist es zwangsläufig notwendig Wolframkupfer-Elektroden zu verwenden.
Beim Drahterodieren ist der Einsatz von Messingdraht ein weit verbreiteter Standard. Allerdings gibt es hier eine Vielzahl von Möglichkeiten durch beschichtete Erodierdrähte die Schneidleistung – und damit die Produktivität der Erodiermaschine – um bis zu 20 % zu steigern.
Alternativ kann man Drähte verwenden, welche zur Verbesserung der Oberflächengüte ausgelegt sind. Mit diesen Sonderbeschichtungen ist ein deutlicher Qualitätssprung in diesem Bereich zu verzeichnen.
Durch Sonderdrähte, welche frei von Kupfer oder ähnlichen Bestandteilen sind, kann die Oberflächenkontamination minimiert werden. Für die Halbleiterindustrie birgt dieser Fakt großes Potenzial, da hier Fremdpartikel sehr hohe Aufwendungen (und Produktionskosten) bedeuten.
Drahterosion im Ölbad – Welche Erfahrungen haben Sie mit diesem Zukunftstrend gemacht?
Wir suchen kontinuierlich nach Möglichkeiten um Drahterosion noch präziser und hochwertiger durchzuführen. Bereits seit 2016 arbeiten wir auf der Ölbad-Drahterosionsmaschine MX 600 Oiltech von Mitsubishi mit dem Hochleistungs-Dielektrikum Ionofil.
Im Vergleich zu Wasserbadmaschinen haben wir enorme Fortschritte in den Bereichen Präzision, Oberflächengüte und Randzonenbeeinflussung gemacht. Die wärmebeeinflusste Randzone ist wesentlich kleiner, da bei diesem Verfahren deutlich weniger Schneidleistung angewendet wird. Auf modernen Ölbad-Drahterodiermaschinen können Drahtstärken von bis zu 20 µm verwendet werden und so sehr kleine Eckradien und feinste Strukturen gefertigt werden.
Bei der Hartmetallbearbeitung gibt es einen weiteren signifikanten Vorteil im Ölbad. Im Wasserbad wird die Randzone des Hartmetalls mit Wasser infiltriert. Im Ölbad ist dies nicht der Fall. Erfahrungswerte im Bereich des Feinscheidens weisen eine deutlich höhere (bis zu 20-fache) Standzeit der Aktivteile auf. Der erhebliche betriebswirtschaftliche Nutzen rechtfertigt hierbei die höheren Herstellungskosten.
Welchen Expertentipp aus der Praxis können Sie uns mitgeben?
Die Installation von verschiedenen Zusatzachsen auf einer Standard-Drahterodiermaschine bringt neue Möglichkeiten für Funkenerosives Schleifen und die Mehrachsenbearbeitung.
- Schnelldreh-Achsen können mit hoher Drehzahl rotieren und eigenen sich zum Funkenerosiven Schleifen.
- Durch Rotations- und Indexier-Achsen kann zusätzlich zum Rotieren jeder beliebige Winkel angefahren und bearbeitet werden. Simultan-Bearbeitungen sind ebenso möglich.
- Dreh- und Schwenkachsen können zwar nicht schnell rotieren, sich allerdings so zu bewegen das auch extreme Koniken und Konturen, welche mit der herkömmlichen Maschinenaustattung nicht fertigbar wären, herstellbar sind. Der Draht bleibt hierbei rechtwinklig zum Tisch, so dass die Spülung weiter optimal arbeiten kann. Für die Präzision, Schneidleistung und Oberflächenbeschaffenheit ist dies ist von größter Bedeutung.
Durch die komplexe Programmierung ist zu allen Achsen ist eine leistungsfähige CAM Software (z.B. DCAMCUT) Voraussetzung.
Der Begriff Steuerung Industrie 4.0. hat sich in der Branche manifestiert. Was versteht man genau darunter?
Die neusten Steuerungen vereinfachen für den Anwender die Maschinenbedienung und halten innovative Möglichkeiten der Automatisierung und Betriebsdatenerfassung bereit.
Durch Steuerung Industrie 4.0. wird es möglich, nahezu jede Maschine mit jeder Automation zu verheiraten. Die Maschinen berechnen selbstständig ihre Verbrauchskosten und ermöglichen im Nachgang eine sehr genaue Nachkalkulation bzw. präzise Auswertung der Wirtschaftlichkeit in modernen ERP Systemen. Von jedem Ort der Welt lässt sich der Status der Maschinen überprüfen.
Steve Schmeier betreut in der eropräzisa GmbH den Bereich Projektmanagement / Vertrieb.
Als offizielle Handelsvertretung für Mitsubishi Electric und OPS-Ingersoll betreut das Unternehmen im Bereich Funkenerosion und HSC Fräsen Kunden aus Thüringen, Berlin/Brandenburg und Mecklenburg- Vorpommern.
Die Fertigung von High-End Präzisionsteilen und der Vertrieb von Spannsystemen und individuellen Spannvorrichtungen gehören ebenso zum Unternehmensportfolio.
Für Fragen zum Thema Funkenerosion nehmen Sie gern Kontakt auf!
Das Interview führte Janina Kühn, Geschäftsstellenleiterin des TRIDELTA Campus Hermsdorf