In den Fabriken von Automobilzulieferern ist das Funkenerosionsbearbeitungsverfahren (EDM) ein Verfahren, das elektrische und thermische Energie nutzt. Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung leitfähiger Materialien wie Präzisionsbauteile oder Kunststoffformteile eingesetzt. Das Grundprinzip besteht darin, das Werkstück durch den elektroerosiven Effekt zu bearbeiten, der durch Impulsentladungen zwischen zwei Elektroden in einem flüssigen Medium erzeugt wird. EDM erfordert keinen direkten Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück, sondern entfernt das Metallmaterial durch die lokal hohe Temperatur, die durch die Impulsentladung entsteht.
Was ist Funkenerosion (EDM)?
2025-12-24
Die Funkenerosion (EDM) ist ein Bearbeitungsverfahren, bei dem eine Entladungselektrode mit spezifischer Geometrie auf ein leitfähiges Metallteil eingebrannt wird. Sie findet fast immer Anwendung bei kundenspezifischen Spritzgussformen, Druckgussformen, Stanzformen, Schneidformen, CNC-Bearbeitungsteilen usw. Für Spritzguss- und CNC-Bearbeitungsbetriebe ist sie daher unverzichtbar.
Historischer Hintergrund von "EDM"
Das Prinzip der Funkenerosion wurde bereits Ende des 19. Jahrhunderts entdeckt. Doch erst in den 1940er Jahren erkannten die sowjetischen Wissenschaftler und ihr Ehepaar Lazarenko, dass die kurzzeitig hohen Temperaturen der Funkenerosion lokales Schmelzen, Vergasen und Erosion von Metall bewirken. Sie untersuchten die Korrosionsschäden durch Funkenentladungen an Schaltkontakten und entwickelten so das Funkenerosionsverfahren. 1943 gelang ihnen die weltweit erste praktische Anwendung der Funkenerosion in der Produktion und Bearbeitung.
Die Methode, bei der die Korrosion während der Funkenerosion zur Materialbearbeitung genutzt wird, wird als „Funkenerosion (EDM)“ bezeichnet. EDM ist eine Funkenentladung in einem flüssigen Medium mit relativ niedriger Spannung. Der EDM-Prozess wird hauptsächlich durch Spritzgussverfahren durchgeführt. EDM ist eine selbsterregte Entladung mit folgenden Eigenschaften: Vor der Entladung herrscht eine hohe Spannung zwischen den beiden Elektroden. Beim Annähern der Elektroden kommt es zum Durchschlag im Medium, wodurch eine Funkenentladung entsteht. Mit dem Durchschlag sinkt der Widerstand zwischen den Elektroden rapide, und auch die Spannung zwischen ihnen fällt stark ab. Der Funkenkanal muss nach kurzer Zeit (üblicherweise 10⁻⁷ bis 10⁻³ s) gelöscht werden, um die „Kaltpol“-Eigenschaften der Funkenentladung zu erhalten (d. h., die durch die Kanalenergie umgewandelte Wärmeenergie hat keine Zeit, in die Tiefe der Elektrode einzudringen), sodass die Kanalenergie nur auf einen sehr kleinen Bereich wirkt. Die Wirkung der Kanalenergie kann zu lokaler Korrosion der Elektrode führen.
Anwendungsgebiete von "EDM"
"EDM" is widely used in the processing of various metal parts, and is particularly suitable for processing complex or fine holes and features. Due to its high precision (tolerance range can reach +/- 0.005 mm), it and CNC machining of 5-axis CNC machine are one of the relatively high-precision methods in mechanical processing. EDM processing has significant advantages in the production of complex-shaped workpieces, low-rigidity workpieces and micro-structures. CNC machining car parts, plastic moulding parts, CNC machining for medical devices, plastic mold parts, these products have complex structures or smooth outer surfaces, so "EDM processing" is the most ideal choice at this time. At the same time, it can also ensure that customized metal parts are within a very small tolerance range, which is suitable for high-precision products or parts. Therefore, sometimes some precision machining parts of CNC machining have local complex structures and very small tolerances, and can also be processed by "EDM"
Vor- und Nachteile der EDM-Bearbeitung
Vorteile:
Breites Anwendungsspektrum: Jedes leitfähige Material kann verarbeitet werden.
Keine Schnittkraft: Besonders geeignet für die Bearbeitung von komplex geformten Werkstücken, Werkstücken mit geringer Steifigkeit und feinen Strukturen.
Hohe Präzision: Eine hochpräzise Bearbeitung kann mit einem geringen Toleranzbereich erreicht werden.
Hohe Flexibilität: Die Pulsparameter können je nach Bedarf angepasst werden und eignen sich für die dreistufige Verarbeitung von Grob-, Fein- und Feinstpartikeln.
Nachteile:
Langsame Bearbeitungsgeschwindigkeit: Aufgrund der lokalen Hochtemperaturätzung der Materialien ist die Bearbeitungsgeschwindigkeit relativ gering (um ein Vielfaches langsamer als bei der direkten CNC-Bearbeitung).
Werkzeugelektrodenverlust: Die Werkzeugelektrode kann während des Gebrauchs verloren gehen, was die Bearbeitungseffizienz und die Formgenauigkeit beeinträchtigt (die „Werkzeugelektrode“ ist der „Kupferstift“, der für die Entladung verwendet wird und zuvor durch CNC-Bearbeitung hergestellt wurde).
Die Bearbeitung von Rundteilen ist nicht so effizient wie das CNC-Drehen, daher verwenden wir bei der Bearbeitung von runden Metallteilen in der Regel das CNC-Drehen.
EDM ist ein berührungsloses Bearbeitungsverfahren.
Die Werkzeugelektrode und das Werkstück stehen nicht in direktem Kontakt, es besteht jedoch ein Funkenentladungsspalt. Dieser Spalt beträgt üblicherweise 0,05 bis 0,3 mm, kann aber auch 0,5 mm oder mehr erreichen. Er ist mit Arbeitsmedium gefüllt. Während der Bearbeitung wird eine Hochspannungsimpulsentladung eingesetzt, um das Werkstück zu entladen und zu korrodieren.
Es kann „Weichheit nutzen, um Härte zu überwinden“.
Da die Funkenerosion (EDM) direkt elektrische und thermische Energie zur Materialabtragung nutzt, spielt die Festigkeit und Härte des Werkstückmaterials eine untergeordnete Rolle. Daher können weiche Werkzeugelektroden zur Bearbeitung harter Werkstücke eingesetzt werden, um die Härte durch Weichheit zu überwinden.
Es kann alle schwer zu verarbeitenden Metallwerkstoffe und leitfähigen Materialien verarbeiten.
Da der Materialabtrag während der Bearbeitung durch die elektrischen und thermischen Effekte der Entladung erfolgt, hängt die Bearbeitbarkeit des Materials hauptsächlich von dessen Leitfähigkeit und thermischen Eigenschaften wie Schmelzpunkt, Siedepunkt, spezifischer Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit und spezifischem Widerstand ab und ist nahezu unabhängig von seinen mechanischen Eigenschaften (Härte, Festigkeit usw.). Dadurch lassen sich die Grenzen der traditionellen Zerspanung überwinden, und mit weichen Werkzeugen können harte und zähe Werkstücke sowie sogar superharte Materialien wie polykristalliner Diamant und kubisches Bornitrid bearbeitet werden.
Kann Oberflächen mit komplexen Formen bearbeiten
Da die Form der Werkzeugelektrode einfach auf das Werkstück übertragen werden kann, eignet sie sich besonders für die Bearbeitung von Werkstücken mit komplexen Oberflächenformen, wie beispielsweise bei der Bearbeitung komplexer Kavitätenformen. Insbesondere die Anwendung der CNC-Technologie ermöglicht die Bearbeitung komplex geformter Teile mit einfachen Elektroden.
Kann Teile mit speziellen Anforderungen bearbeiten
Es eignet sich für die Bearbeitung von Teilen mit besonderen Anforderungen wie dünnen Wänden, Elastizität, geringer Steifigkeit, Mikrobohrungen, Sonderformen, tiefen Bohrungen usw. und kann auch kleine Beschriftungen auf der Form anbringen. Da Werkzeugelektrode und Werkstück während der Bearbeitung nicht in direktem Kontakt stehen, entstehen keine Schnittkräfte wie bei der mechanischen Bearbeitung. Daher ist es ideal für die Bearbeitung von Werkstücken mit geringer Steifigkeit und für die Mikrobearbeitung geeignet.
CNC
CNC-EDM ist die Abkürzung für computergesteuerte numerische Funkenerosion. CNC-EDM ist eine computergesteuerte Funkenerosion, die die Bearbeitung mehrerer Achsen ermöglicht. Durch die automatische Steuerung mittels Computern werden komplexe und präzise Bearbeitungsprozesse realisiert. Während des eigentlichen Bearbeitungsprozesses sendet der Computer entsprechend dem eingegebenen Programm Anweisungen zur Steuerung der Funkenerosion, um die ein- oder mehrachsige CNC-Bearbeitung durchzuführen.
Kurz gesagt, EDM-Anlagen werden häufig für kundenspezifische Metallteile, Spritzgussformen und Druckgussformen eingesetzt. Wir verwenden dieses Verfahren für kundenspezifische Spritzgussformen für die Automobilindustrie, Präzisionsformen für die Medizintechnik, Druckgussformen für die Drohnenindustrie, präzise Metallteile für die Automobilindustrie sowie andere komplexe und hochpräzise CNC-bearbeitete Teile. Für Automobilzulieferer ist diese Anlage unverzichtbar.
Kurz gesagt, EDM-Anlagen werden häufig für kundenspezifische Metallteile, Spritzgussformen und Druckgussformen eingesetzt. Wir verwenden dieses Verfahren für kundenspezifische Spritzgussformen für die Automobilindustrie, Präzisionsformen für die Medizintechnik, Druckgussformen für die Drohnenindustrie, präzise Metallteile für die Automobilindustrie sowie andere komplexe und hochpräzise CNC-bearbeitete Teile. Für Automobilzulieferer ist diese Anlage unverzichtbar.
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