Erodieren ist ein thermisches (abtrennende/abtragende) Fertigungsverfahren, bei dem (elektrisch leitfähiges) Material durch elektrische Funkenentladungen kontrolliert entfert bzw. abgetragen wird. Am häufigsten wird Stahl bearbeitet, aber auch Buntmetalle wie Alu, Kupfer oder Messing - Hauptsache das Material ist leitfähig.
Das Prinzip? Beim Erodieren wird Material durch elektrische Funkenentladungen abgetragen. Zwischen dem Werkzeug (Elektrode) und dem dem Werkstück fließen kurze intensive Stromimpulse, die lokal extrem hohe Temperaturen erzeugen und das Material punktuell schmelzen und verdampfen lassen. Die Bearbeitung verläuft in einem elektrisch isolierendem Stoff, dem sogenannten Dielektrikum (meist Öl oder Wasser). Durch die Bearbeitung in diesem „Dielektrikum“ werden Partikel weggespült, gekühlt und zwischen den Impulsen isoliert - ohne geht‘s nicht! Funkenerodieren ist der Oberbegriff für alle „erodierenden“ Verfahren, bei denen Material durch elektrische Entladungen (Funken) abgetragen wird. Das Ziel beim Erodieren ist es, Material präzise abzutragen und zu formen – insbesondere wenn andere Verfahren an ihre Grenzen stoßen. Das ist nämlich der große Vorteil beim Erodieren: Es funktioniert besonders gut bei extrem hartem oder gehärtetem Stahl, den man mit normalen Werkzeugen nicht mehr sinnvoll bearbeiten könnte, aufgrund von zu hohem oder zu schnellem Verschleiß. Dadurch lassen sich präzise und komplexe Formen herstellen, die mit Fräsen oder Sägen unmöglich oder unwirtschaftlich wären. Bei weichen, ungehärteten Materialen ist tendenziell eher fräsen/drehen/sägen die bessere Wahl – das ist schneller und billiger - Erodieren wäre hier Verscnwendung. Erodieren lohnt sich erst, wenn das Material so hart ist und/oder die Form äußerst komplex, dass normale Werkzeuge oder die mechanische Bearbeitung nicht machbar oder wirtschaftlich ist.
Beim Senkerodieren wird eine geformte Elektrode, meist aus Graphit oder Kupfer, verwendet, die als Negativ der gewünschten Form dient. Die Elektrode senkt sich kontrolliert in das Werkstück ein und erzeugt durch die Funkenentladung die gewünschte Kavität (Hohlraum/Aushöhlung) oder Kontur.
Optimal für: komplexe 3D-Kavitäten, 3D Formen, Gesenke und Prägewerkzeuge. Besonders geeignet wenn Hinterschneidungen, Rippen oder strukturierte Oberflächen (z.B. Narben, Texturen) benötigt werden. Ideal für Spritzgussformen und Druckgussformen im Werkzeugbau und Formenbau.
Beim Drahterodieren dient ein dünner Metalldraht (0,02 - 0,3 mm Durchmesser), meistens aus Messing, als Elektrode, der kontinuierlich durch das Werkstück geführt wird. Das Verfahren ermöglicht sehr genaue 2D-Konturen und komplexe Schnitte. Das Verfahren funktioniert ähnlich wie bei einer Laubsäge, nur dass kein mechanischer Kontakt stattfindet. Der Draht wird dabei ständig von einer Spule abgewickelt und nach einmaligem Gebrauch entsorgt.
Optimal für: hochpräzise 2D-Konturen, Stanzwerkzeuge, Schneidplatten und filigrane Durchbrüche. Perfekt wenn keine Hinterschneidungen vorhanden sind und/oder sehr enge Toleranzen (±0,002 mm) gefordert sind. Ideal für Schnitt- und Biegewerkzeuge sowie für das Ausschneiden komplexer Konturen aus Plattenware.
Beim Bohrerodieren werden Elektroden in Rohrform verwendet, um tiefe, präzise Löcher zu erzeugen. Das Verfahren eignet sich besonders für schwer zerspanbare Materialien und wenn sehr genaue Bohrungen mit hohem Aspektverhältnis (Tiefe zu Durchmesser) benötigt werden.
Optimal für: Tiefe Bohrungen mit kleinem Durchmesser (z.B. Kühlbohrungen in Werkzeugen), Startlöcher für das Drahterodieren, und Bohrungen in gehärteten Materialien. Ideal wenn das Bohrverhältnis (Tiefe/Durchmesser) sehr hoch ist oder wenn „normales“ Bohren nicht möglich ist.
Beim Scheibenerodieren wird eine rotierende Scheibe aus leitfähigem Material (meist Kupfer oder Graphit) als Elektrode verwendet. Die Scheibe dreht sich kontinuierlich und erzeugt durch Funkenentladung einen schmalen Schnitt im Werkstück, ähnlich wie beim Trennschleifen, nur ohne mechanischen Kontakt. Dieses Verfahren eignet sich hervorragend für das Schneiden von Nuten, Schlitzen oder das Abtrennen von Werkstücken und ermöglicht höhere Abtragsraten als das Drahterodieren. Die Scheibe verschleißt dabei und muss regelmäßig nachprofiliert werden.
Optimal für: schmale, tiefe Schlitze und Nuten, Trennarbeiten und Profile. Besonders wirtschaftlich wenn hohe Abtragsraten gefordert sind und die Geometrie einfacher ist. Gut geeignet für Kühlkanäle in Werkzeugen oder das Abtrennen von Werkstücken.
· wenn Fräsen zu aufwendig/unmöglich/unwirtschaftlich ist
· wenn das Bauteil oder Werkstück bereits gehärtet ist:
· nachträgliche Änderungen an gehärteten Werkzeugen/Werkstücken
· Schlitze/Durchbrüche in gehärteten Bauteilen
Werkzeug- und Formenbau
· Spritzgussformen für Kunststoffteile
· Spritzgussformen mit komplexen Kavitäten und Hohlräumen
· Druckgussformen für Aluminium, Zink usw.
· Schneidwerkzeuge (z. B. Matrizen und Stempel)
· Stanzwerkzeuge mit präzisen Konturen
· Präge- und Ziehwerkzeuge
· Gesenke & · Pressformen
Maschinenbau & Metallbearbeitung
· Herstellung von Präzisionsteilen mit engen Toleranzen
· Bearbeitung harter Werkstoffe
· Herstellung von Passungen, Nuten und Mikrostrukturen
· Bearbeiten von Kühlkanälen, Bohrungen, Schlitzen
· Bearbeiten von hitzebeständigen Legierungen wie Titan
Feinmechanik / Medizintechnik
· Herstellung kleiner, präziser Komponenten
(z. B. Implantate, Instrumente, Uhrenbauteile)
· Mikroerodieren für Bauteile im µm-Bereich
Prototypen- & Sonderfertigung
· Einzelteile oder Kleinserien mit komplexen Geometrien
· schnelles Anfertigen von Elektroden oder Negativformen
· hochpräzise Bauteile aus Spezialstählen
Vorteile
· scharfe Konturen und feine Details möglich
· Toleranzen im Mikrometerbereich
· Materialunabhängig (in Bezug auf die Härte)
· Bearbeitung gehärteter Stähle problemlos möglich
· kein mechanischer Kontakt zwischen Werkzeug und Werkstück
· keine Spanbildung
· keine Schnittkante
· keine Verformung dünner Teile
· kein Werkzeugverschleiß
· sehr gute Oberflächengüte möglich
· sehr hohe Präzision
· komplexe Geometrien realisierbar
· Innenkonturen, Hinterschneidungen, scharfe Ecken möglich
· beim Drahterodieren: beliebige 2D-Konturen durch dicke Platten
· beim Senkerodieren: komplizierte 3D-Kavitäten
Nachteile
· sehr langsam und deutlich langsamer als mechanische Verfahren
· für große Volumenabtragung ungeeignet
· relativ teuer
(hohe Maschinen- und Betriebskosten, Stromverbrauch, Elektrodenverschleiß)
· nur elektrisch leitfähige Materialien verwendbar
(Kunststoffe, Keramik etc. gehen nicht nur mit Spezialverfahren)
· Leichte Oberflächenveränderung/ Verschleißschicht
(dünne „weiße Schicht“ des aufgeschmolzenem Materials)
· Mikrospannungen sind möglich
· “Startloch“ beim Drahterodieren notwendig
In unserem Online-Shop finden Sie Standardabmessungen in 25 Werkstoffen und über 13000 Abmessungen inkl. MwSt. und Versand, u.a. auch 1.2311 oder 1.2312, 1.2343, 1.2344, 1.2379 und 1.2363, Werkstoffe die perfekt zum Erodieren geeignet sind.
Alle Preise auf einen Blick. Immer 2% Online-Rabatt und Lieferung frei Haus ab 250€.
Edelstahl, Flachstahl, Präzisionsflachstahl, Stahlplatten oder Werkzeugstahl - wir sägen, schleifen, fräsen und bearbeiten mit engsten Toleranzen gern auf die gewünschte Länge. Bei uns können Sie Stahl und Rohstahl inkl. Versand kaufen!
Ganze Platten oder Zuschnitt? Wir liefern alle Teile!
Im Online-Shop ist ihr Werkstoff nicht dabei oder Sie benötigen spezielle Maße? Dann senden Sie uns eine Anfrage über das Anfrageformular