Hohes Automatisierungspotenzial

Immer bessere Qualitäten der Fräsbearbeitung und neue Verfahren wie die generativen Technologien haben dafür gesorgt, dass in vielen Vorträgen und Veröffentlichungen ein starkes Schrumpfen der Senk­erosion vorausgesagt wurde. Dieser Entwicklung hat Georg Zander, Technischer Direktor der OPS-Ingersoll Funkenerosion GmbH, Burbach, jedoch handfeste Argumente entgegenzustellen. „Trotz vieler Fortschritte in den alternativen Technologien ist die Senk­erosion aus ihren angestammten Bereichen nach wie vor nicht wegzudenken.“ Das liegt zum einen sicher daran, dass erhebliche Verbesserungen in der Senkerodier-Technologie dazu geführt haben, dieses Verfahren in seiner Wirtschaftlichkeit weiter zu steigern. Als ein sehr zuverlässiges Verfahren zeichnet sich die Senkerosion mit einem hohen Potenzial an Automatisierbarkeit aus.

Die Miniaturisierung von Komponenten in vielen Bereichen der Industrie und der Trend zur Gewichtsreduzierung etwa im Automobilbereich, so Zander, „führen zu immer filigraneren Formen, die sich dann doch wieder nur durch Senkerosion herstellen lassen“.

Die Weiterentwicklung im Bereich hochfester und schwer zerspanbarer Materialien setzt auf der anderen Seite der Frästechnik immer wieder neue Grenzen, und die Senkerosion ist dann häufig wieder das einzige noch existente Fertigungsverfahren.

Das sagt der Autor

Totgesagte leben länger
Erodieren dauert zwar oft länger als ein entsprechender Fräsprozess. Dafür kann die Erodiertechnik mit hoher Prozessicherheit und Präzision punkten und über mannlose Zeiten die Stundensätze niedrig halten. Viele Bearbeituntgsaufgaben lassen sich zudem nach wie vor nur per Erodieren lösen. Die Technologie ist also, allen Unkenrufen zum Trotz, nach wie vor qucklebendig.
Walter Frick

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Hochpräzise Senkerodiermaschine minimiert Temperaturschwankungen.
Bild: Agie-Charmilles

Selbst im Großformenbau, in dem die Senkerosion als erstes entbehrlich erschien, hat die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit zu einer Renaissance der Senkerosion geführt. „Im Wesentlichen“, erläutert Georg Zander, „ist das auf bessere Generatortechnik zurückzuführen, die das Potenzial des Elektrodenwerkstoffs Graphit viel besser ausnützt und damit die wirtschaftlichen Vorteile der schnellen Elektrodenherstellung in immer weiteren Anwendungen nutzbar macht.“

Maschinenzeit besser nutzen
Dem Zwang zur wirtschaftlicheren Fertigung und die immer engeren Terminvorgaben erfordern eine Steigerung der Maschinennutzungszeiten per Automation. Der bereits heute spürbare Mangel an Fachkräften wird weiter zunehmen. Abhilfe schafft die Einführung von durchgängigen automatisierten Fertigungsprozessen – von der digitalen Produktentwicklung bis zur Herstellung von Werkzeugen und Formen in immer höherer Qualität. Georg Zander: „Die Senkerosion ist in diesem Umfeld ein unverzichtbares Fertigungsverfahren mit noch erheblichem Steigerungspotenzial.“

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Die GantryEagle 1400 ist eine Senkerodiermaschine, mit der sich Großformen wie auch komplexe Werkstücke dynamisch und effizient bearbeiten lassen.
Bild: OPS-Ingersoll

Gestiegene Anforderungen
Den gestiegenen Anforderungen etwa an präzise Detailbearbeitung will OPS-Ingersoll mit der neuen Senkerodiermaschine Gantry Eagle 1400 gerecht werden. Hier wurde das Bett überarbeitet und der Arbeitsbehälter vergrößert. Das Portal der bewährten Vorgängermaschine, die Steuerung sowie der Arbeitskopf und die C-Achse wurden beibehalten. Dank der hohen Verfahrgeschwindigkeit und der Generatortechnik lassen sich sowohl Großformen wie komplexe Werkstücke dynamisch und effizient bearbeiten. Die Steigerung des Wirkungsgrads über das optimale Verhältnis von Erodier- zu Abhebezeit, höhere Intervallgeschwindigkeiten bis zu 18 m/min oder auch die Reduzierungen der Bearbeitungszeiten bis zu 50 Prozent sind auch in den neuen Dimensionen möglich.

Mit hoher Präzision punkten auch die neuen Senkerodiermaschinen Form 2000/3000 der Agie Charmilles GmbH (GF Machining Solutions), Schorndorf, – und zwar dank der Bewältigung von Temperaturschwankungen.

Bei der Entwicklung hat man verstärkt die Auswirkungen von Temperaturschwankungen auf die Präzision berücksichtigt und die Abweichungen bewältigt, die mit dem Bearbeitungsumfeld oder der Maschine selbst zu tun haben. So soll das Thermo-Kontrollsystem der neuen Maschinen allerhöchste Präzision auch unter nicht idealen Werkstattbedingungen garantieren.

Dieses Thermo-Kontrollsystem gleicht Temperaturschwankungen per temperaturstabilem Dielektrikum aus, das die X-, Y-, Z-Glasmaßstäbe sowie die Kugelumlaufspindel der Z-Achse kühlt. Bei der Montage wird der Maschinenkörper thermisch von der Hochgeschwindigkeits-Z-Achse isoliert, die mit einem dielektrischen Fluidum gekühlt wird.

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„Als ein sehr zuverlässiges Verfahren zeichnet sich die Senkerosion mit einem hohen Potenzial an Automatisierbarkeit aus.“ Georg Zander, Technischer Direktor der OPS-Ingersoll Funkenerosion GmbH, Burbach

Wie alle Senkerodiermaschinen des Herstellers verfügen auch die neuen Anlagen über den „Intelligent Power Generator“ (IPG), einen der weltweit stärksten Generatoren für Senkerosionsanlagen. Dabei soll sichergestellt sein, dass der EDM-Prozess mit jedem Impuls kontinuierlich optimiert wird, wodurch auch bei den feinsten Schlichtbearbeitungen der Elektrodenverschleiß drastisch reduziert wird.

Die Software der Maschinen verwaltet die Jobvorbereitung und die Einrichtung und bietet unterschiedliche Bearbeitungsstrategien, die „höchste Präzision und Leistung gewährleisten“. Die Prozesssteuerung dauert den Bruchteil einer Sekunde und erzeugt eine besonders homogene Oberfläche. Zusammen sorgen diese Eigenschaften für eine höhere Zuverlässigkeit, verbesserte Bearbeitungseffizienz und deutlich weniger unproduktive Zeiten.

Mit einer neuen Generatortechnologie für Erodiermaschinen wartet die Zimmer & Kreim GmbH & Co. KG, Brensbach, auf. So verspricht etwa die Genius 1000 bei der 6-Achs-Bearbeitung perfekte Ergebnisse insbesondere bei schwierigsten Werkstückgeometrien. Darüber hinaus sieht sich Zimmer & Kreim als einzigen Erodiermaschinen- und Automatisierungshersteller, der in seine 6-Achs-Erodiermaschine auch automatisiert einwechseln kann.
Autor: Walter Frick