Fertigungsverfahren II: Gewinde, Feinbearbeitung, Erodieren
Drahterodieren oder Senkerodieren — was ist der Unterschied?
Beim Drahterodieren schneidet ein durchlaufender Draht wie eine Bandsäge eine durchgehende Kontur — er braucht dafür einen Anfangsschnitt am Rand oder ein Startloch. Beim Senkerodieren taucht eine geformte Elektrode ins Werkstück und bildet ihre Negativform ab, auch als Sackloch oder Kavität. Beide Verfahren arbeiten kraftfrei und nur an elektrisch leitfähigen Werkstoffen.
Passende Leistungen
Das gemeinsame Wirkprinzip
Beide Verfahren gehören zum funkenerosiven Abtragen. Zwischen Werkzeugelektrode und Werkstück liegt eine Spannung an, getrennt durch ein nicht leitendes Medium — beim Drahterodieren meist entionisiertes Wasser, beim Senkerodieren ein Dielektrikum auf Ölbasis. Nähern sich beide bis auf einen sehr kleinen Spalt, zündet ein Funke und schmilzt an dieser Stelle winzige Materialmengen auf, die vom Spülstrom abtransportiert werden.
Daraus folgen die charakteristischen Eigenschaften: Es wirkt keine mechanische Schnittkraft, das Werkstück wird nicht verformt, und die Härte spielt keine Rolle — gehärteter Stahl und Hartmetall lassen sich ebenso bearbeiten wie weicher Stahl. Voraussetzung ist elektrische Leitfähigkeit, weshalb Keramik und Kunststoff ausscheiden. Nachteilig sind die geringe Abtragsleistung und eine dünne, thermisch beeinflusste Randschicht, die bei hohen Anforderungen im Schlichtschnitt entfernt wird.
Drahterodieren: durchgehende Konturen
Als Werkzeug dient ein dünner Draht, meist aus Messing, der kontinuierlich abgespult wird und deshalb nie verschleißt. Er schneidet durch das ganze Werkstück hindurch und folgt dabei einer programmierten Kontur.
- Typische Drahtdurchmesser liegen um einen Viertelmillimeter, für feine Konturen deutlich darunter.
- Der kleinste Innenradius ergibt sich aus Drahtradius plus Funkenspalt — dadurch sind sehr enge Innenecken möglich, die kein Fräser erreicht.
- Innenliegende Konturen brauchen ein Startloch, durch das der Draht eingefädelt wird.
- Mit schwenkbarer Drahtführung entstehen konische Schnitte und unterschiedliche Konturen an Ober- und Unterseite.
- Typische Anwendungen: Schnitt- und Stanzwerkzeuge, Passformen, Führungen, Profilteile aus gehärtetem Material, Prototypen aus Hartmetall.
Senkerodieren: Formen und Kavitäten
Hier ist die Elektrode ein Formteil aus Kupfer oder Grafit, das die gewünschte Kontur als Negativ trägt und in das Werkstück eintaucht. Damit lassen sich Geometrien erzeugen, die nicht durchgehen — Sacklöcher, Taschen, Rippen, scharfkantige Nuten.
- Die Elektrode selbst muss zuerst gefertigt werden, meist durch Fräsen. Für Schrupp- und Schlichtstufen sind mehrere Elektroden üblich, weil sie verschleißen.
- Damit steckt ein erheblicher Teil des Aufwands in der Elektrodenherstellung — das Verfahren rechnet sich vor allem bei Formen, die anders nicht herstellbar sind.
- Die Oberflächenstruktur lässt sich über die Entladeparameter gezielt einstellen, von glatt bis definiert genarbt. Im Formenbau wird das gerne genutzt.
- Ein klassischer Reparaturfall ist das Herausarbeiten abgebrochener Gewindebohrer und Fräser aus wertvollen Bauteilen, ohne das umgebende Gewinde zu beschädigen.
Beide Verfahren werden von spezialisierten Erodierbetrieben ausgeführt und in der Zerspanung als externer Arbeitsgang eingeplant.
Das Wichtigste in Kürze
- Drahterodieren schneidet durchgehende Konturen, Senkerodieren senkt Kavitäten und Sacklöcher ein.
- Beide arbeiten kraftfrei und unabhängig von der Härte, aber nur an leitfähigen Werkstoffen.
- Der Draht verschleißt nicht, weil er abgespult wird; Formelektroden verschleißen und brauchen Stufen.
- Innenliegende Drahtschnitte setzen ein Startloch voraus, durch das eingefädelt wird.
Weitere Fragen dazu
Wie genau arbeitet Drahterodieren?
Es zählt zu den genauesten trennenden Verfahren und erreicht Toleranzen, die im Werkzeugbau für Passungen ausreichen. Die tatsächliche Genauigkeit hängt von Anzahl und Art der Nachschnitte ab: Der erste Schnitt trennt schnell, die folgenden Schlichtschnitte verbessern Maß und Oberfläche schrittweise. Jeder zusätzliche Schnitt kostet Bearbeitungszeit.
Warum bleiben nach dem Erodieren Eigenspannungen im Bauteil?
Die Funkenentladungen schmelzen die Oberfläche lokal auf und schrecken sie ab, wodurch eine dünne, harte und rissanfällige Randschicht entsteht. Bei dynamisch belasteten Teilen kann sie die Dauerfestigkeit mindern. Deshalb wird sie durch Schlichtschnitte weitgehend entfernt oder nachträglich mechanisch abgetragen.
Lässt sich Aluminium erodieren?
Grundsätzlich ja, denn Aluminium ist elektrisch leitfähig. Wirtschaftlich ist es aber selten, weil sich Aluminium sehr gut zerspanen lässt und Fräsen um ein Vielfaches schneller ist. Erodiert wird Aluminium daher meist nur, wenn die Geometrie fräsend nicht erreichbar ist oder ein abgebrochenes Werkzeug entfernt werden muss.
Verwandte Fragen
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