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Elektrochemisches Schneiden mit einer Drahtelektrode

ISBN: 978-3-86359-876-1

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Kurzübersicht

Steigende Anforderungen an die Fertigungstechnik verlangen nach effizienteren und flexibleren Fertigungsverfahren. In dieser Arbeit wurde die Kombination des Wirkprinzips der elektrochemischen Metallbearbeitung mit der Kinematik der Drahtfunkenerosion untersucht. So können die spezifischen Vorteile der jeweiligen Verfahren kombiniert werden. Der Einsatz dieser neuen Fertigungstechnologie bedingt jedoch ein grundsätzliches Prozessverständnis.

Elektrochemisches Schneiden mit einer Drahtelektrode

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Details

Die elektrochemische Metallbearbeitung zeichnet sich im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren durch eine Reihe herausragender Eigenschaften aus. Die Bearbeitung erfolgt unabhängig von den mechanischen Werkstoffeigenschaften wie Festigkeit oder Härte, und beste Oberflächengüten werden in Verbindung mit hohen Abtragraten erzielt. Durch das physikalische Wirkprinzip der Elektrolyse erfolgt die Bearbeitung nahezu verschleißfrei ohne eine mechanische oder thermische Schädigung der Randzone. Demgegenüber stehen jedoch sehr hohe initiale Entwicklungsaufwände für das Werkzeugsystem, sodass das Verfahren insbesondere für Anwendungen mit geringen Stückzahlen trotz der spezifischen Vorteile im industriellen Umfeld nur wenig verbreitet ist. Die Drahtfunkenerosion zeichnet sich aufgrund des geometrieunabhängigen Werkzeugs durch eine sehr hohe Flexibilität aus. In Kombination mit der Bearbeitung ebenfalls unabhängig von den mechanischen Werkstoffeigenschaften wird das Verfahren verbreitet für die Einzelteilfertigung beispielsweise im Werkzeug- und Formenbau eingesetzt. Durch die thermische Beanspruchung des Werkstücks muss durch Nachschnitte mit sukzessiv reduzierten Entladeenergien die wärmebeeinflusste Randzone minimiert werden. Weiterhin werden durch die Nachschnitte die Oberfläche eingeebnet und die Formgenauigkeit erhöht. Dieses notwendige Vorgehen bedingt, dass die Produktivität im Vergleich zu anderen Fertigungsverfahren gering ausfällt.
Zielsetzung der vorliegenden Arbeit war die Kombination des Wirkprinzips der elektrochemischen Metallbearbeitung mit der Kinematik der Drahtfunkenerosion sowie die Auslegung und Evaluierung des elektrochemischen Schneidens mit einer Drahtelektrode. So sollen die spezifischen Vorteile der jeweiligen Verfahren kombiniert werden. Bis dato konnte dies jedoch nicht in einem industriell relevanten Maßstab umgesetzt werden. Der Prozess ist nicht grundlegend verstanden, daher werden zunächst die Prozesseinflussgrößen analysiert und bewertet. Anschließend werden diese Prozesseinflussgrößen in ein Prozessmodell überführt und für die applikationsspezifische Prozessanwendung eingesetzt. Am Beispiel der Fertigung einer Tannenbaumprofilnut aus dem Turbomaschinenbau wird das elektrochemische Schneiden mit einer Drahtelektrode abschließend technologisch und ökonomisch bewertet.

 

Zusatzinformation

Autor Herrig, Tim
ISBN/Artikelnr. 978-3-86359-876-1
Gewicht 0.234 kg
Erscheinungsdatum 07.09.2020
Lieferzeit 3-4 Tage
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