Was ist Drahtschneiden?

Grundlegende Informationen:

Drahtschneiden ist die Abkürzung für Drahttrenntechnik und bezeichnet das Schneiden von leitfähigen Rohmaterialien mit linearen Werkzeugen (wie Metalldrähten, Molybdändrähten usw.). Es gehört zur Kategorie der Elektrobearbeitung. Entdeckt wurde es von dem sowjetischen Forscherduo Lazarenko, als sie die Beschädigung von Schaltkontakten durch Funkenentladungskorrosion untersuchten. Die kurzzeitig hohe Temperatur des elektrischen Funkens kann lokales Schmelzen, Oxidieren und Korrodieren von Metall bewirken. So entstand das Verfahren der Funkenentladung. Die Drahtschneidmaschine wurde ebenfalls in der Sowjetunion im Jahr 1960 erfunden, und China war das erste Land, das sie industriell einsetzte. Heutzutage verwenden die meisten Drahtschneidmaschinen hochautomatisierte Mikrocomputer-Steuerungssysteme.
Es wird hauptsächlich zur Bearbeitung verschiedener komplexer und präziser Werkstücke eingesetzt, wie z. B. Stempel, konkave und konkave Matrizen, Festplatten, Entlastungsplatten usw. von Stanzwerkzeugen, Umformwerkzeuge, Schablonen, Metallelektroden für die EDM-Bearbeitung, verschiedene Mikrolöcher, schmale Schlitze, beliebige Kurven usw. Es bietet herausragende Vorteile wie geringe Bearbeitungstoleranzen, hohe Bearbeitungsgenauigkeit, kurze Produktionszyklen und niedrige Herstellungskosten und findet daher breite Anwendung in der Produktion.

Hauptmerkmale

Im Vergleich zu herkömmlichen CNC-Dreh-, Bohr- und Fräsverfahren weist das Drahterodieren seine eigenen Besonderheiten auf:

(1) Durch die direkte Verwendung von 0,03-0,35 mm Metalldraht als Elektrode ist keine spezielle Form erforderlich, was die Elektrodenkonstruktion einspart und den Automobilkomponentenherstellern die Kosten für die Herstellung anderer Elektroden erspart (bei Verwendung der EDM-Technologie müssen die Automobilkomponentenhersteller auch die Kosten für die Herstellung von „Kupfer“ tragen);

(2) Unabhängig von der Härte des Werkstückmaterials kann es bearbeitet werden, solange es sich um einen Leiter oder Halbleiter handelt. Die Verluste des Elektrodendrahts sind gering und die Bearbeitungsgenauigkeit ist hoch (daher wird es häufig zur Bearbeitung von Kunststoffformteilen mit hoher Härte oder Präzisionsbearbeitungsteilen eingesetzt).

(3) Geeignet für die Bearbeitung kleiner Chargen, komplex geformter Teile, Einzelstücke und Versuchsprodukte mit kurzen Bearbeitungszeiten, wie z. B. die Musterfertigung von Automobilteilen;

(4) Beim Drahterodieren besteht kein direkter Kontakt zwischen dem Elektrodendraht und dem Werkstück, und die Wechselwirkung zwischen beiden ist sehr gering, sodass die Verformung des Werkstücks gering ist und der Elektrodendraht und die Vorrichtung nicht besonders stark sein müssen;

(5) Als Arbeitsmedium wird eine Emulsion auf Wasserbasis verwendet, die kostengünstig ist und keine Brandgefahr darstellt.

(6) Es eignet sich nicht zur Bearbeitung großer Mengen von Teilen mit einfacher Form (wie z. B. CNC-bearbeitete Felgen), noch kann es nichtleitende Teile (wie z. B. Kunststoffspritzgussteile) bearbeiten.

Einstufung:

Je nach Drahtvorschubgeschwindigkeit und Bearbeitungsqualität werden Drahterodiermaschinen üblicherweise in drei Kategorien unterteilt: Die erste Kategorie umfasst Hochgeschwindigkeits-Drahterodiermaschinen (WEDM-HS), deren Draht mit hoher Geschwindigkeit vor- und zurückläuft (typischerweise 8–10 m/s). Der Draht ist wiederverwendbar, und die Bearbeitungsgeschwindigkeit ist relativ hoch. Allerdings kann der schnelle Drahtvorschub beim Umkehren zu Vibrationen und kurzen Stopps führen, was die Bearbeitungsqualität mindert. Dieser Maschinentyp wird hauptsächlich in China hergestellt und eingesetzt und stellt das ursprüngliche chinesische Verfahren der Drahterosion dar (CNC-Fertigung in China). Die zweite Kategorie umfasst Niedriggeschwindigkeits-Drahterodiermaschinen (WEDM-LS), deren Draht langsam und unidirektional läuft (typischerweise unter 0,2 m/s). Der Draht wird nach dem Entladen nicht mehr benötigt. Die Maschine arbeitet ruhig und gleichmäßig, mit geringen Vibrationen und guter Bearbeitungsqualität, jedoch ist die Bearbeitungsgeschwindigkeit relativ gering. Es handelt sich um den in den meisten Ländern am häufigsten produzierten und eingesetzten Maschinentyp. Die dritte Kategorie umfasst die Drahterodiermaschine mit mittlerer Drehzahl, genauer gesagt die „Mehrgang-Drahtvorschubmaschine“. Sie ist eine chinesische Erfindung und basiert auf dem Prinzip des wiederholten Schneidens des Werkstücks. Zunächst wird, ähnlich wie beim modernen Schnelldrahtschneiden, mit höherer Drahtvorschubgeschwindigkeit und stärkerer Hochfrequenz geschnitten. Der letzte Schnitt erfolgt mit niedrigerer Drahtvorschubgeschwindigkeit und schwächerer Hochfrequenz zum Polieren, wodurch die Oberflächengüte verbessert wird. Durch die Reduzierung der Drahtvorschubgeschwindigkeit werden zudem die Vibrationen der Führungsrolle und des Lagers verringert und die Bearbeitungsgenauigkeit erhöht. Da der erste Schnitt mit höchster Geschwindigkeit erfolgt und die nachfolgenden Schnitt- und Poliervorgänge nur geringe Mengen an Material aufnehmen, ist die Bearbeitungszeit für drei Schnitte in der Regel kürzer als für einen Schnitt beim Schnelldrahtschneiden.

"WEDM-LS" will be used to make very precise parts and customized parts with very high tolerance requirements, such as 0.002mm. The surface finish of the precision parts processed by "WEDM-LS" is very good and does not need to be processed again. The surface of the metal parts processed by "WEDM-HS" is a bit like the "sandblasting" process. If the surface finish requirement is high, it needs to be processed again.
Kurz gesagt, ist das Drahterodieren ein gängiges Verfahren zur Herstellung von Kunststoffformteilen und Präzisionsteilen. Erfahrene Automobilzulieferer nutzen es in Kombination mit anderen Bearbeitungsverfahren, um eine Vielzahl komplexer Präzisionsteile oder Präzisionsformen zu fertigen.