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Bearbeitung von schwierigen Formen und schwierigen 3D-Geometrien.
⊚ Werkzeugbau
Entwicklung und Fertigung individueller Werkzeuge in Sonderausführung.
⊚ Mikrobauteile
Mikrobearbeitung von kleinsten Bauteilen mit Abmessungen unter 500 µm.
⊚ Endbearbeitung
Endbearbeitung für einbaufertige Bauteile mit perfekten Oberflächengüten.
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Das ganze Fertigungsspektrum zum Drahterodieren
Das Leistungsangebot unserer Erodierbetriebe umfasst das ganze Fertigungsspektrum im Drahterodieren. Selbst schwierig zu bearbeitende Materialien wie gehärtete Stähle, Titan oder Hartmetalle werden exakt nach Kundenvorgabe bearbeitet. Mit Drahtstärken zwischen 0,05 und 0,3 mm lassen sich filigranste Details und 3D-Konturen in einem Arbeitsgang sicher realisieren. Modernste Maschinen garantieren dabei höchste Reproduzierbarkeit und Prozesssicherheit, weshalb wiederholgenaue Ergebnisse auch bei großen Stückzahlen gewährleistet sind.
12
Hersteller
12. deutsche Erodierbetriebe
1
Angebotszeit
Ø Angebotszeit von nur 1. Werktag
5
Angebote
Ø 5 Angebote pro Fertigungsanfrage
100%
Gebührenfrei
für gewerbliche Anfragesteller
Drahterodieren - Die Funktionsweise in Wort, Bild und Media
Die Funktionsweise der Drahterosion beruht auf dem Abtragprinzip der Funkenerosion und erfolgt mit einem ablaufenden Messingdraht als Schneidwerkzeug in einem speziellen Elektrolytbad. Als Startpunkt des Erodiervorgangs dient ein Startloch am Werkstück. Durch diese Startlochbohrung wird die Drahtelektrode eingefädelt und mit kleinem Abstand entlang der vorprogrammierten Schnittkontur bewegt. Der Materialabtrag wird dabei durch die elektrischen Entladungen im Funkenspalt zwischen dem negativ gepolten Werkstück und positiv gepolten Schneiddraht erzeugt. Dieser ist durch spezielle Führungsrollen mit einer festgelegten Drahtspannung von 5 bis 25 Newton schwingungsfrei gespannt, weshalb Rattermarken während des Erodierprozess vermieden werden.
Video zur Drahterosion
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Graphische Darstellung
Werkstoffe und erreichbare Genauigkeiten beim Drahterodieren
Eine Voraussetzung zum Drahterodieren ist die elektrische Leitfähigkeit des Werkstoffs, da nur Materialien, die Strom leiten, mit diesem Verfahren bearbeitet werden können. Besonders gut geeignet sind Werkzeugstähle, Schnellarbeitsstähle (HSS), Kupfer, Messing, Molybdän und Wolfram. Diese Werkstoffe lassen sich mit engen Genauigkeiten von ± 0,005 mm und ± 0,02 mm sicher bearbeiten. Hartmetalle, Titanlegierungen und Nickelbasislegierungen (z. B. Inconel) zeigen gute Erodieregebnisse. Aufgrund ihrer besonderen Wärmeleitfähigkeit und hohen Schmelzpunkte müssen jedoch die Prozessparameter gezielt angepasst werden, um optimale Ergebnisse zu erzielen. Dagegen sind Materialien wie Graphit oder leitfähige Keramiken aufgrund ihrer geringen elektrischen Leitfähigkeit nur bedingt zur Drahterosion geeignet. Nichtleitende Werkstoffe wie Kunststoffe oder Glas können hingegen nicht drahterodiert werden, da sie keine elektrische Verbindung zum Draht aufbauen können.
| Material | el. Leitfähigkeit | Eignung zum Erodieren | Anwendungen | Toleranzen |
|---|---|---|---|---|
| Werkzeugstahl (gehärtet / ungehärtet) | Hoch | Sehr gut | Matrizen, Werkzeuge, Formenbau | ± 0,005 – 0,02 mm |
| Schnellarbeitsstahl (HSS) | Hoch | Sehr gut | Schneidwerkzeuge, Fräser, Bohrer | ± 0,005 – 0,02 mm |
| Hartmetall (Wolframcarbid) | Mittel bis hoch | Gut | Präzisionsteile, Stempel, Matrizen | ± 0,01 – 0,03 mm |
| Titan & Titanlegierungen | Mittel | Gut | Luft- & Raumfahrt, Medizintechnik | ± 0,01 – 0,03 mm |
| Inconel (Nickelbasislegierungen) | Mittel | Gut | Turbinenkomponenten, Hochtemperaturanwendungen | ± 0,01 – 0,03 mm |
| Kupfer | Hoch | Sehr gut | Elektroden, elektrische Komponenten | ± 0,005 – 0,02 mm |
| Aluminium | Hoch | Gut (Achtung: niedriger Schmelzpunkt) | Prototypen, Leichtbaukomponenten | ± 0,01 – 0,03 mm |
| Messing | Hoch | Sehr gut | Musterteile, Elektrodenmaterial | ± 0,005 – 0,02 mm |
| Wolfram | Hoch | Sehr gut | Elektroden, Hochtemperaturteile | ± 0,005 – 0,02 mm |
| Graphit | Niedrig bis mittel | Eingeschränkt | nur bedingt leitfähig, spezielle Einstellungen nötig | ± 0,02 – 0,05 mm |
Fragen zum Thema „Drahterodieren“
Was ist Drahterodieren?
Drahterodieren (engl. wirecutting) ist nach DIN 8580 ein formgebendes Fertigungsverfahren mit einer materialabtragenden Wirkungsweise. Das Funktionsprinzip gleicht der Funkenerosion und als Schneidwerkzeug kommt meist eine dünne Drahtelektrode aus Messing zum Einsatz, welche durch elektrische Spannung eine berührungslose Präzisionsbearbeitung aller elektrisch leitbaren Materialien unabhängig vom jeweiligen Härtegrad mit optimalen Genauigkeiten ermöglicht.
Welche Faktoren bestimmen die Kostenkalkulation?
Um eine wirtschaftliche Fertigung beim Drahterodieren zu ermöglichen ist eine durchgängige Kalkulation der Produktionskosten unabdingbar. Diese setzen sich aus den anfallenden Konstruktions-, Material-, Fertigungs- und Lohnkosten zusammen und können aufgrund des Maschinenstundensatzes genau kalkuliert werden. Die durchschnittlichen Kosten zum Lohnerodieren liegen dabei im Bereich von ca. 50 – 120 € pro Stunde.
Was für Werkzeuge werden zur Drahterosion verwendet?
Als Schneidwerkzeug kommt beim Drahterodieren meist eine durchlaufende und 0,03 – 0,3 mm dicke Drahtelektrode aus Messing zum Einsatz. Aber auch Stahl, Kupfer oder Wolfram haben sich als Drahtwerkstoff bestens in der industriellen Praxis bewährt. Die Schneidleistung und die erreichbaren Genauigkeiten können dabei durch eine Beschichtung der Erodierdrähte mit Zink oder einer thermischen Behandlung nochmals optimiert werden.
Was für Genauigkeiten sind beim Drahterodieren möglich?
Bestimmende Merkmale der Drahterosion sind optimale Genauigkeiten und Oberflächengüten, welche mit gezielten Maßnahmen nochmals gesteigert werden können. So lassen sich durch wiederholtes Feinschlichten Genauigkeiten von +/-0,001 mm und feinste Oberflächen mit Rauheitsgraden von Ra 0,05 – 0,8 µm sicher fertigen. Auch verbessert der Einsatz von Öl als Dielektrikum anstelle deionisiertem Wasser nochmals Qualität der Schnitte.
Wo kommt Drahterodieren zur Anwendung?
Wo die Verfahren der spanenden Bearbeitung an Grenzen gelangt beginnt der Einsatzbereich der Drahterosion. Gerade im Werkzeug- und Formenbau ist dieses Verfahren zu einer wichtigen Basistechnologie geworden. Typische Anwendungen sind dabei die Sonderfertigung von Stanz-, Schnitt- und Zerspanwerkzeugen oder komplexe Schnitte mit kleinsten Eckradien, welche auch als Stapelschnitt durch mehrere Werkstücke ausgeführt werden können.
Was sind die Vorteile der Drahterosion?
Ein großer Vorteil der Drahterosion besteht in der großen Vielfalt technischer Anwendungen, da selbst komplizierte 3D-Formen aus den härtesten Materialien toleranzgenau und mit optimaler Oberflächengüte geschnitten werden können. Der gesamte Erodierprozess erfolgt vollkommen berührungslos und fast ohne Materialverlust, weshalb sich auch teure Materialien wirtschaftlich und mit maximaler Präzision bearbeiten lassen.
Weitere Fragen zur „Drahterosion“
Ein dünner Draht, meist aus Messing, Kupfer, Molybdän oder beschichtetem Kupfer, dient beim Drahterodieren als Schneidwerkzeug.
Ja, der Draht wird während des Prozesses kontinuierlich nachgeführt, da er sich durch die Entladungen abnutzt.
Der Draht bewegt sich kontinuierlich in axialer Richtung, während die Maschine gleichzeitig die Konturbewegungen in X- und Y-Richtung steuert.
Je nach Anforderung an Präzision und Qualität erfolgt Drahterodieren mit einem Drahtdurchmesser von 0,03 mm bis 0,3 mm.
Der Funkenspalt ist der allseitige Raum zwischen Werkstück und Werkzeug und ist 0,03 mm und 1,0 mm breit. Dabei gilt: Je kleiner der Funkenspalt, desto höher und genauer sind die Abbildungsgenauigkeiten.
Als Dielektrikum wird beim Drahterodieren eine nicht elektrisch leitende Substanz bezeichnet. Dieses entsalzte und entionierte Wasser ist für die Abführung der entstehenden Wärme und des Materialabtrags beim Erodierprozess verantwortlich und sollte aufgrund von Verunreinigungen regelmäßig gewechselt werden.
Die Vorschubgeschwindigkeit beim Drahterodieren kann maschinell oder von Hand ausgeführt werden und ist abhängig von der maximalen Generatorleistung der jeweiligen Drahterodiermaschine. So wird beim Schruppschnitt mit 150 mm²/min bis 250 mm²/min und mit einer durchschnittlichen Referenzhöhe von 60 mm gearbeitet. Dabei gilt: Je höher die Geschwindigkeit und die Abtragleistung desto schlechter sind die erreichbaren Maßgenauigkeiten und Oberflächengüten.
Die Abtragleistung wird beim Drahterodieren in Quadratmillimeter pro Minute (mm²/min) angegeben und ist abhängig vom zu bearbeitenden Material, Elektrodenwerkstoff, Drahtdurchmesser und der gewünschten Form.
Die Richtwerte ergeben sich aus praxiserprobten Fertigungsparametern, welche zahlreiche Anwendungen der Drahterosion mit standardisierten Einstellungen ermöglichen. Als gängige Standardwerte zählen ein Drahtdurchmesser von 0,25 mm, eine schwingungsfreie Drahtspannung von 5 bis 25 Newton und eine Schnittgeschwindigkeit von 25 m/min.
Die Kosten beim Drahterodieren werden vom jeweiligen Material, Qualität, Komplexität und Maschinenauslastung wesentlich beeinflusst. Sie liegen je nach Anforderung bei ca. 50 bis 120 Euro pro Stunde.
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