Zusammenhänge und Einstellungen können dem Kurvenblatt der Elektrodenhersteller entnommen werden.
=== Dielektrikum ===
==== Aufgabe: ====
- Elektrode und Werkstück isolieren
- Optimale Bedingungen für den Aufbau eines elektrischen Feldes schaffen
- Ionisation für Funkenüberschlag ermöglichen
- Kühlung von Elektrode und Werkstück
- Erodierte partikel aus dem Funkenspalt spühlen und abtransportieren
Mittel:
- Kohlenwasserstoffverbindungen
- Entionisiertes Wasser
Auswahlkriterien:
- gute Prozesseigenschaften
- Verträglichkeit für Personen und Umwelt
- Gute Anlagenverträglichkeit
- Sichere Handhabung (VDI-Richtlinie 3400)
=== Spülmethoden ===
==== Offene Spülung ====
- Gebräuchlichste Methode
- Elektrode lässt Spülbohrung nicht zu
Technik:
- geringe Erodiertiefe Spüldüse waagerecht
- große Erodiertiefe Spüldüse senkrecht
Fehler:
- schlechte Strömungsverhältnisse führen zu Ansammlungen von Abtragspartikeln in den Ecken und somit zu Formverzerrungen und Prozessstörungen
==== Druckspülung ====
Technik:
- Die Spülung erfolgt über eine Spülbohrung in der Elektrode von oben oder von unten durch das Werkstück über eine so genannten Spültopf.
- In der Spülöffnung bleibt Werkstoff stehen.
- Wichtig ist nicht der eingestellte Druck sondern der Volumenstrom
==== Saugspülung: ====
Technik:
- Siehe wie Druckspülung nur das die Bohrungen das Dielektrikum ansaugen.
Vorteil:
- gegenüber der Druckspülung wird das Material nicht an der Elektrode aus dem Spalt gedrückt sondern durch die Elektrode abgesaugt. Das verhindert ungewollte Entladungen.
Nachteil:
- Es muss auf genügend nachlaufendes Dielektrikum geachtet werden
Die Kombination von Saug- und Drückspülung kann bei komplizierten Formen angewendet werden um Spül und Formfehler zu vermeiden.
==== Bewegungsspülung ====
Durch das anheben und Absenken der Elektrode erreicht man einen Spüleffekt. Durch die Rotation der Elektrode wird dieser Effekt unterstützt und führt zu einem gleichmäßigen verschleiß der Elektrode.
Einstellung der Spülbedingungen.
Durch die richtige Auswahl des Dielektrikums und der prozessgerechten Spülmethode können Abtragsrate, Elektrodenverschleiß, Oberflächengüte und Abbildungsgenauigkeit beeinflusst werden.
=== Störungen beim Erodieren ===
Störungen beim Erodieren sind Entladungsvorgänge, die keine oder einen verminderten Werkstoffabtrag zur Folge haben. Bei Nichtbehebung oder Nichtbeachtung kann es zu erheblichen Beschädigungen an Werkstück und Elektrode kommen.
An modernen Senkerodiermaschinen stehen für die Erkennung und zur Vermeidung von Störungen Detektoren zur Verfügung, die den Prozess überwachen und bei Stöhrungen entsprechende Maßnahmen einleiten.
((Tabelle1 S.247))
=== Elektrode ===
Für die Erfüllung er Erodieraufgabe muss eine Werkzeugelektrode angefertigt werden, die in ihrer Form dem späteren Durchbruch bzw. der Gravur entspricht.
Die Form der Elektrode hängt von der Art der Elektrodensteuerung ab. Man unterscheidet:
- einachsig gesteuerte Elektrode
- mehrachsig gesteuerte Elektrode
Die einachsige gesteuerte Elektrode wird während des Arbeitsvorganges nur in Vorschubrichtung bewegt, um den frontalen Funkenspalt Sf konstant zu halten. Es ist dabei zu beachten, dass die Schupp- bzw. Schlichtelektrode um den Wert des frontalen und lateralen Funkenspaltes kleiner sein muss, als die Negativform im Werkstück gewünscht wird.
==== Berechnung der Elektrodenmaße ====
Für die Ermittlung der Elektrodenmaße muss von dem erforderlichen Nennmaß muss für die Schlichtelektrode der zweifache laterale Funkenspalt abgezogen werden. Für die Schruppelektrode muss zudem noch die zweifache Rautiefe die beim Schuppen entsteht sowie eine Seitenzugabe abgezogen werden. Die Seitenzugabe berücksichtigt die thermische Oberflächeneinflüsse und sollte mindestens ½ Rz betragen.
((Formel Seite 248 & Bild 2))
Bei der mehrachsig gesteuerten Elektrode wird diese nicht nur in der Hauptachse Z sondern zusätzlich in X- und Y-Richtung ausgelenkt. Durch dieses Verfahren kann die Elektrode gleichzeitig für die Schupp- und Schlichtbearbeitung eingesetzt werden.
==== Elektrodenherstellung ====
Für die Elektrodenherstellung müssen folgende Punkte festgelegt werden:
- Elektrodenwerkstoff
- Herstellungsverfahren
- Anzahl der Elektroden (Schrupp/Schlicht)
Als Elektrodenwerkstoff eignen sich praktisch alle elektrisch leitenden Werkstoffe. Werkstoffe mit hohem Schmelzpunkt und keinem elektrischen Widerstand eignen sich am besten.
Das Herstellen der Elektrode kann durch spanen, Urformen, Umformen oder durch Drahterodieren erfolgen. Werden Elektroden aus mehreren Einzelteilen gefertigt, können dieses durch Schrauben und Kleben zusammengesetzt werden.
((Tabelle 2 S. 249))
Arbeitsablauf
1. Rz bzw. Ra aus der Zeichnung entnehmen
2. Bestimmung der Elektrodentoleranz TE
a. TE < ½ Werkstücktoleranz TW
3. Bestimmung des Elektrodenuntermaßes
4. Entscheidung, ob Planetärerosion oder mehrere Elektroden
5. Maßzugabe bestimmen
6. Elektrodenmaße bestimmen
7. Erstellung eines Programmes für die Elektrodenherstellung
8. Herstellung der Elektrode
==== Elektrodenaufspannung ====
Um mit der Senkerosion wirtschaftlich, genau, und flexibel fertigen zu können haben sich spezielle Spannsysteme durchgesetzt. Die Elektrode wird als Rohling auf das Spannsystem gesetzt und auf diesem bearbeitet. Dieses hat den Vorteil, dass ein erneutes Einrichten auf der Erodiermaschine entfällt. Die Position der Elektrode zu den Bezugspunkten des Werkstückes wird am Voreinstellplatz ermittelt und in die NC-Steuerung eingegeben und verrechnet. Somit lassen sich Elektroden auch aus einem Magazin an der Erodiermaschine einwechseln.
=== Filter- und Spülanlage ===
Aufgabe:
- Reinigung des verschmutzten Dielektrikums
- Schnellbefüllung ermöglichen
- Kühlung des Dielektrikums
Filterarten
- Papier-Patronenfilter
- Anschwemmfilter
- Spaltfilter
Der Papier-Patronenfilter besteht aus einem gefalteten Papierbalg, der Partikel größer 2µm … 5 µm herausfiltert.
Der Anschwemmfilter wird für größere Anlagen verwendet. Bei diesem Filter wird das Dielektrikum durch eine Filterschicht aus Kieselgur oder durch Zellulose in den Filterkreislauf gepumpt und Partikel größer 1µm in einer Nachfilteranlage herausgefiltert.
Beim Spaltfilter wird das Dielektrikum durch einen Papierfilter von außen nach innen gepumpt und dadurch gefiltert. Durch einen Rückspülprozess wird der abgelagerte Schmutz in den Schlammkasten gespült, wo er entnommen werden kann.
Der Schlamm und die Filter sind als Sondermüll zu entsorgen, weil die erodierten Werkstoffe giftige Schwermetalle enthalten.