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In der klimatisierten Maschinenhalle stehen zahlreiche Seibu-Drahterodiermaschinen.

Feinwerktechnik

19. March 2019 | Teilen auf:

Präzisions-Drahterodieren: Höchste Genauigkeit und Oberflächengüte

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Erfolgsteam: Philipp Herzog (Oelheld), Philipp Storr (Oelheld), Daniel Ernst (Elo-Erosion) und Günter Krohmer (v.l.n.r.).

Herkömmliches Medium beim Drahterodieren ist deionisiertes Wasser. In bestimmten Einsatzbereichen ist Wasser jedoch weniger geeignet. Hier empfiehlt sich der Einsatz von Öl als Dielektrikum, was feinere Schnitte und bessere Oberflächen ermöglicht.

„Wir sind Entwicklungspartner und Prototypenlieferant für zahlreiche Hightech-Branchen von der Kfz-Industrie und dem Maschinenbau über den Werkzeug- und Formenbau bis zur Medizintechnik“, erläutert Günter Krohmer, Geschäftsführender Gesellschafter der Firma Günter Krohmer in Pliezhausen. Hergestellt werden Präzisionsteile im Gewichtsbereich von wenigen Gramm bis zu mehreren Tonnen. Schwerpunkt ist dabei die Begleitung der Kunden in der Projekt- und Prototypphase der Entwicklung neuer Produktionseinrichtungen bis zur Serienreife. Darüber hinaus werden auch Produktionsteile sowie Komponenten für die Medizintechnik hergestellt. Für die Unterstützung der Kunden stehen erfahrene Konstrukteure mit modernen, vernetzten CAD/CAM-Systemen bereit. Die überwiegend eingesetzte Drahterodiertechnik wird um weitere Bearbeitungsverfahren wie Senkerodieren, Fräsen, Flachschleifen und Koordinatenschleifen ergänzt, um den Kunden die gesamte erforderliche Fertigungsleistung aus einer Hand anbieten zu können. Besonderer Wert wird auf höchste Qualität und Präzision gelegt. Aus diesem Grund ist auch die gesamte Werkstatt vollklimatisiert.

Drahterosion als Schwerpunkt

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In der klimatisierten Maschinenhalle stehen zahlreiche Seibu-Drahterodiermaschinen.

„Die wichtigste Bearbeitungstechnologie der Firma Krohmer war von Anfang an das Drahterodieren“, erläutert Daniel Ernst, Vertriebsleiter der Firma Elo-Erosion in Hückeswagen. Dabei setzt Krohmer auf Anlagen des japanischen Herstellers Seibu, den Elo-Erosion in Deutschland vertritt. Mit diesem Hersteller sei der Kunde rundum zufrieden. Seibu liefere nicht nur solide, hochpräzise und moderne Anlagentechnologie nach neuestem Stand der Technik, sondern entwickle seine Produkte auch intensiv weiter. Dabei kümmere man sich sowohl in Hückeswagen als auch in Japan um alle Fragen, die sich im Verlauf des Einsatzes der Anlagen ergeben, und unterstütze die hiesigen Kunden durch Tests und Untersuchungen entweder im deutschen Technikum oder auch zusätzlich seitens der in Japan angesiedelten Forschung und Entwicklung. So auch vor einigen Jahren, als Krohmer bei der Bearbeitung von sehr filigranen Medizintechnik-Komponenten an die Grenzen der Einsatzmöglichkeiten von deionisiertem Wasser als Dielektrikum stieß.

Vorteile von Öl als Dielektrikum

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Die Feinheit der Bearbeitung in der Ölbadbadmaschine wird erst unter dem Mikroskop sichtbar.

„Das Dielektrikum Öl hat im Vergleich zu Wasser einige wichtige Vorteile“, erläutert Philipp Storr, Geschäftsführender Gesellschafter der Firma Oelheld in Stuttgart. Das Unternehmen ist Spezialist für die Entwicklung und Herstellung von Ölen für den industriellen Einsatz, darunter auch solchen, die sich besonders für den Einsatz im Bereich Funkenerosion eignen.
Im Unterschied zu Wasser besteht bei der Verwendung von Öl keine Korrosionsgefahr, insbesondere mit Blick auf das beim Einsatz von Wasser auftretende Herauslösen von Cobalt aus Hartmetall-Werkstücken, was die Präzision des Schnitts sowie die Oberflächenqualität verschlechtert. Auch entfallen das aufwendige und kostenintensive Deionisieren des Wassers mit Harzen, die sonst unumgänglichen Maßnahmen zum Korrosionsschutz sowie der Zwang zum häufigen Wechsel des Mediums. Im Öl sind zudem kleinere Funkenspalte möglich, so dass sich mit dem gleichen Drahtdurchmesser zum Beispiel kleinere Innenradien herstellen lassen.

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Unter der Haube der M25LP sieht man in der Bildmitte den komplexen Mechanismus für das automatische Einfädeln des Drahtes.

Besonders bedeutsam ist vor allem im Medizintechnik-Bereich die feinere Dosierbarkeit der Leistung, was zu einer besseren Qualität der Oberflächen mit Rauheiten bis zu lediglich Ra = 0,01 Mikrometer führt. Ein weiterer Pluspunkt ist die deutlich geringere Kontamination der Teile mit unerwünschten Stoffen aus dem Prozess. Die niedrigere Thermoschockbeanspruchung führt zur verminderten Bildung von oberflächlichen Wärmerissen, insbesondere an den Außenkanten. Das hat unter anderem positive Auswirkungen auf die Lebensdauer hoch beanspruchter Teile wie zum Beispiel Stanzstempel.

In Dreier-Partnerschaft mit dem Ölhersteller

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Die vor drei Jahren bei Krohmer als erste Ölbad-Drahterodiermaschine in Betrieb genommene Seibu M25LP. Fotos: Klaus Vollrath

„Sowohl vor als auch nach der Installation der ersten Ölbadmaschine – einer Seibu M25LP – bei Krohmer haben wir beim Einfahren der Technologie partnerschaftlich sowohl mit Elo-Erosion als auch mit Krohmer zusammengearbeitet“, ergänzt Philipp Herzog, Key Account Manager bei Oelheld. Das Elektroerodieren ist ein komplexer Prozess mit vielen Parametern, die sorgfältig aufeinander abgestimmt werden müssen, damit er sicher beherrschbar wird. Hierbei spielen viele Faktoren eine Rolle, so auch die Wahl des Öls, das als Dielektrikum eingesetzt wird. Um unerfreuliche Konsequenzen für den Kunden zu vermeiden, wurden im Technikum von Elo-Erosion in Hückeswagen Vorab-Versuche mit den dort vorhandenen Maschinen durchgeführt. Nach Installation der neuen M25LP beim Anwender stellte sich beispielsweise heraus, dass sich die japanischen Öle von dem hierzulande bewährten Produkt Iono-Fil 2776 unterscheiden. Nach anderthalb Jahren erfolgreichem Einsatz zeigten jedoch die gemachten Erfahrungen, dass es noch Verbesserungspotenzial in bestimmten Bereichen gab. Dies betraf Punkte wie eine Antastgenauigkeit im Zehntel-Mikrometer-Bereich sowie eine Verbesserung der Erfolgsrate beim Einfädeln im Schneidspalt im Dünndrahtbetrieb, wo eine Erfolgsquote von 98 Prozent anzustreben war. Dies ist entscheidend für den mannlosen automatischen Weiterbetrieb zum Beispiel nachts oder über das Wochenende.
Die von Krohmer gelieferten Rückmeldungen waren hierbei von großem Nutzen für Versuche, die von Oelheld und Elo-Erosion gemeinsam im Elo-Technikum durchgeführt wurden. Dabei stellte sich heraus, dass sich die vor einiger Zeit im Rahmen eines Forschungsprojekts entwickelte Sorte Iono-Fil 80 im Einsatz besser bewährte als das ursprünglich ins Auge gefasste Produkt. Mit der Umstellung konnten die vom Kunden gewünschten Verbesserungen in vollem Umfang erreicht werden.

Steigerung der Produktivität

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Die Seibu M25LP ist die erste bei Krohmer in Betrieb genommene Ölbad-Drahterodiermaschine.

„Die neue Ölsorte erwies sich als für uns merklich besser geeignet als das bisherige Produkt“, erinnert sich G. Krohmer. Erfreulicherweise gab es als Bonus auch noch eine erhöhte Schneidleistung, die beim Schruppen sogar um rund zehn Prozent höher lag. Dabei wiesen die Schnitte auch eine bessere Oberfläche auf als vorher. Noch wichtiger war jedoch aus seiner Sicht die bessere Handhabbarkeit. Der wesentlichste Faktor war jedoch die deutlich bessere Zuverlässigkeit des Bearbeitungsergebnisses beziehungsweise die daraus resultierende Prozesssicherheit. „Dadurch konnten wir auch bezüglich der Produktivität näher an die Grenzen des Prozessfensters herangehen und so zwischen fünf bis 13 Prozent höhere Leistungen erzielen“, bilanziert G. Krohmer.
(Quelle: Klaus Vollrath)

zuletzt editiert am 14.05.2021