Wie das EDM-Lochbohren funktioniert: Ein technischer Leitfaden

Einführung

Das elektrische Entladungsschneiden (EDM) zum Bohren von Löchern stellt einen hochspezialisierten Bereich der EDM-Technologie dar, der speziell für die Herstellung präziser Löcher und tiefer Hohlräume in harten oder elektrisch leitfähigen Materialien entwickelt wurde. Dieser technische Leitfaden erläutert die Funktionsweise des Mikrobohrens mittels EDM und zeigt, wie es komplexe Bohraufgaben mit bemerkenswerter Präzision bewältigt.

Was ist Mikro-Drill-EDM ?

Die Mikro-Erodiermaschine, oft einfach als EDM-Bohren bezeichnet, nutzt kontrollierte elektrische Funken, um Material abzutragen und Löcher zu erzeugen. Im Gegensatz zum herkömmlichen Bohren, bei dem Material mechanisch mit Bohrern entfernt wird, verwendet die Mikro-Erodiermaschine elektrische Entladungen, die das Werkstück nicht berühren. Dadurch werden mechanische Spannungen und Verformungen vermieden.

Kernkomponenten der Mikro-Erodiermaschine

1. Elektrode: Die Werkzeugelektrode beim Mikrobohren mit EDM ist typischerweise ein Hohlrohr aus hochleitfähigen Materialien wie Kupfer oder Messing. Die Wahl des Elektrodenmaterials beeinflusst die Effizienz und Qualität des Bohrprozesses.
2. Werkstück: Mit der Mikro-Erodiermaschine können alle leitfähigen Materialien, typischerweise Metalle wie Stahl, Titan oder Hartmetalle, bearbeitet werden.
3. Dielektrische Flüssigkeit: Der Raum zwischen Elektrode und Werkstück wird mit einer dielektrischen Flüssigkeit, üblicherweise deionisiertem Wasser, geflutet, die als Isolator wirkt, bis eine Spannungsschwelle überschritten wird.
4. Stromversorgung: Ein Generator liefert die elektrische Energie, die zur Funkenbildung zwischen Elektrode und Werkstück benötigt wird. Die Leistungseinstellungen lassen sich je nach Material sowie gewünschter Lochgröße und -qualität anpassen.

So funktioniert es

• Einrichtung und Elektrodenpositionierung: Die Elektrode wird auf den vorgesehenen Bohrbereich ausgerichtet. Präzision ist entscheidend, da die Ausrichtung die Genauigkeit und Qualität des Bohrlochs direkt beeinflusst.
• Elektrische Entladung: Wird die Elektrode in die Nähe des Werkstücks gebracht, wird eine Spannung angelegt. Sobald die elektrische Feldstärke zwischen Elektrode und Werkstück die Durchschlagsspannung des Dielektrikums überschreitet, springt ein Funke über und verdampft eine geringe Menge des Werkstückmaterials.
• Materialabtrag: Der Funke erzeugt intensive Hitze, die das Material direkt vor der Elektrode schmilzt und verdampft. Während sich die Elektrode vorwärts bewegt, tragen diese Funken kontinuierlich Material ab und erzeugen so ein Loch, das der Bahn der Elektrode entspricht.
• Abtransport von Rückständen und Kühlung: Die dielektrische Flüssigkeit spielt eine entscheidende Rolle beim Abspülen des verdampften Materials und beim Kühlen des Prozessbereichs, wodurch thermische Schäden am Werkzeug und am Werkstück verhindert werden.

Anwendungen und Vorteile

• Präzision: Kann sehr feine Löcher bohren, von wenigen Mikrometern Durchmesser bis zu mehreren Millimetern.
• Tiefe und Aspektverhältnis: Besonders nützlich für die Herstellung tiefer Bohrungen mit hohem Aspektverhältnis, die für herkömmliche Bohrer eine Herausforderung darstellen.
• Materialvielfalt: Bohrt effizient durch sehr harte Materialien, einschließlich gehärtetem Stahl, Hartmetallen und exotischen Legierungen.
• Komplexität und Geschwindigkeit: Bewältigt komplexe Lochanordnungen schnell und präzise, was insbesondere in Produktionsumgebungen mit hohem Durchsatz wie der Turbinenherstellung und der Automobil-Einspritzdüsenproduktion von Vorteil ist.

Abschluss

Die Mikro-Erodiertechnik ist eine Schlüsseltechnologie in der modernen Fertigung, wo Präzision und Materialintegrität von höchster Bedeutung sind. Ihre Fähigkeit, präzise und saubere Bohrungen in harten Materialien ohne Spannungs- oder Hitzeschäden zu erzeugen, macht sie in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie und der Medizintechnik unverzichtbar. Das Verständnis der komplexen Funktionsweise der Mikro-Erodiertechnik vertieft nicht nur das Verständnis für diese fortschrittliche Technologie, sondern unterstreicht auch ihre Relevanz für die Bewältigung der heutigen Herausforderungen in der Fertigung.

Wir bei Oscar EDM sind spezialisiert auf modernste Mikro-Erodierlösungen, die den hohen Anforderungen moderner Industrien gerecht werden. Unsere Expertise und unser Innovationsgeist ermöglichen es Herstellern, optimale Präzision und Effizienz in ihren Produktionsprozessen zu erzielen.