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Erodierbohren spielt seine Stärken bei harten Werkstoffen aus

20.08.2008
Vor allem dann, wenn in harten Werkstoffen kleine Bohrungen gefertigt werden, kann das Erodierbohren seine Vorteile ausspielen. Flott, genau und mit hoher Qualität dringen Elektroden auch mit kleinen Durchmessern von 0,1 mm in die Tiefe vor. Mit einer speziellen Software zur Tiefenprogrammierung können während des Bohrverlaufs das Tiefenmaß und die Erodiercharakteristik beeinflusst werden.

Im Vergleich zum konventionellen Bohren bietet das Erodierbohren einige Vorteile. So sind beim herkömmlichen Bohren Durchmesser ab 1 mm abwärts problematisch. Das Erodierbohren kann das mechanische Bohren in den Durchmesserbereichen von 0,10 bis 3,0 mm, in Sonderfällen sogar bis zu 10 mm, vollkommen ersetzen. Weil Bohrerbruch, verschlissene Bohrer und das Anschleifen der Bohrer entfällt, ergeben sich hohe Zeit- und Kostenersparnis.

Funkenerosives Bearbeiten gewährleistet höchste Präzision bezüglich Bohrungsdurchmesser oben und unten, exakter Bohrungsvertikalität und Zylindrizität sowie grat- und verlauffreier Bohrung. Selbst gehärtetes Metall kann erodiert werden.

Dadurch wird Härteverzug, der bei herkömmlich gebohrten und dann gehärteten Platten entstehen kann, vermieden. Jeder elektrisch leitende Werkstoff kann bearbeitet werden, selbst „Exoten“ wie Wolfram, Titan, Inconell, Hastelloy, Edelstahl-Legierungen und Molybdän.

Erodierbohrmaschinen arbeiten im Werkzeug- und Formenbau, in der Luft- und Raumfahrt, im Maschinen- und Vorrichtungsbau, in der Glasindustrie, der Automobilbranche und in der Medizintechnik. Die vorwiegenden Anwendungsbereiche sind Startlochbohrungen, Düsenbohrungen, Entgasungsbohrungen, zum Beispiel in Formen für Gussteile der Automobilbranche, Kühlbohrungen für Kunststoffwerkzeuge, Vakuumbohrungen oder Ausblasbohrungen, Kühlbohrungen in Turbinenschaufeln sowie Kühlbohrungen in Turbinenteile.

Erodierbohren bietet hohe Qualität günstig und effizient

Hohe Qualität, kostengünstige und effiziente Bearbeitung sind Standard. Erodierbohrmaschinen von Heun können mehr. Ein beachtliches Durchmesser-Tiefen-Verhältnis von 700 × D ist ebenso realisierbar wie der Einsatz von Elektroden mit Durchmessern von 0,10 bis 6,0 mm, Abtragsgeschwindigkeiten bis 60 oder 65 mm/min in Stahl und Edelstahl sowie bis zu 200 mm/min in Aluminium oder Titan.

Mit den Erodierbohrmaschinen ist extrem steiles Eintauchen in die Werkstückoberfläche und das Durchbrechen in den leeren Raum, ohne eine genaue Bohrtiefenangabe, exakt kontrollierbar. Es wurde ein System entwickelt, um den Durchbruch der Elektrode unabhängig vom Elektrodenverschleiß zu detektieren und über die Steuerung der Maschine entsprechende Maßnahmen einzuleiten, um im weiteren Bohrverlauf das Tiefenmaß und die Erodiercharakteristik zu beeinflussen.

Verschließ der Elektrode variiert beim Erodieren

Vielen Anwendern ist die prozessbedingte Problematik bekannt, dass die Elektrode beim Erodieren einem variierenden Verschleiß unterliegt und sich dadurch eine exakt wiederholbare Erodiertiefe sehr schwierig gestaltet. Außerdem verändern sich die Bedingungen des Erodierprozesses beim Durchbruch elementar, sodass eine weitere Zustellung in der Erodierachse um 2 bis 3 mm durchaus genauso lange dauern kann wie die eigentliche Bohrung mit beispielsweise einer Tiefe von 100 mm. Dies beeinflusst die Durchmessergenauigkeit der Bohrung und die Geometrie der Elektrode hinsichtlich Konus und Rundlauf.

Der Erodierbohrspezialist Heun hat einen Weg gefunden, diese Problematik zu eliminieren. Die ursprüngliche Problemstellung kommt aus der Turbinenschaufelfertigung. Dort arbeiten namhafte Hersteller mit Heun-Systemen, um Kühlluftbohrungen in extrem steilen Ein- und Austrittswinkeln in die Schaufeln einzubringen.

Die Aufgabe bestand darin, bei nicht bekannter Materialdicke die Durchgängigkeit der Bohrungen – ohne Beschädigung der nahe dahinter liegenden Rückwand – zu garantieren. Dies kann eine Tiefenprogrammierung, wie sie im Allgemeinen eingesetzt wird, nicht erfüllen.

Neues Konzept zum Erodierbohren auf der Messe AMB

Das neu entwickelte Konzept der Maschinen aus der Apos-Serie wird erstmals auf der AMB gezeigt. Gestiegene Anforderungen der Kunden, speziell bei Maschinen mit größeren Verfahrwegen, Fünf-Achsen-Bearbeitung und hoher Genauigkeitsanforderung haben die Heun GmbH dazu bewogen, einen modular aufgebauten, speziell entwickelten Maschinenkörper aus Mineralbeton zu konstruieren.

Die Vorteile dieses neuen Konzepts sind bessere thermische Stabilität, höhere mechanische Steifigkeit, größere Tragkraft, geringere Empfindlichkeit gegen Schwingungen sowie ein neues Antriebs- und Steuerungskonzept.

Die bisher schon hohe Benutzerfreundlichkeit der Maschinenserie Apos wurde durch die Umgestaltung des Maschinenlayouts noch verbessert. Die Steuerung und der Generator befinden sich jetzt in zwei separaten Schaltschränken. Insgesamt wurde ein kompakter Aufbau mit geringem Platzbedarf entwickelt. Die neue Umhausung aus rostfreiem Edelstahl erfüllt die höchsten Sicherheitsstandards und kann optional als Becken für eine Wasser- oder Ölbadmaschine genutzt werden.

Rüdiger Heun ist geschäftsführender Gesellschafter der Heun Werkzeugmaschinen & Industriebedarf GmbH in 63796 Kahl.

Rüdiger Heun | MM MaschinenMarkt
Weitere Informationen:
http://www.maschinenmarkt.vogel.de/themenkanaele/produktion/spanende_fertigung/articles/141001/

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