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Funkenerosion: Verkürzte Fertigungszeiten durch Graphit

Der Werkstoffwechsel von Kupfer zu Graphit ist in vollem Gange: Eine gute Zerspanleistung, kürzere Bearbeitungszeiten und hohe Temperatur- und Formstabilität sprechen für Graphit als Elektrodenmaterial. Außerdem können beim Erodieren mit Graphit komplexe und feinere Konturen erzeugt werden. Doch um diesen Genauigkeitsansprüchen zu genügen, muss auch die Fertigung der Elektroden hochwertig sein. HSC-Fräser mit der CNC-Steuerung andronic 2060 der Andron GmbH sorgen für hohe Vorschübe und Geschwindigkeiten, um die gewünschte Werkzeugqualität zu erzeugen.

Da die Entwicklung von Kupferelektroden, was Material und Technologie betrifft, bereits als ausgereizt gilt, tritt Graphit als Werkstoff mit viel Potenzial in der funkenerosiven Fertigung auf. Im Gegensatz zu Kupfer ist Graphit thermisch stabil und verformt sich während des Erodierprozesses nicht. Die hohe Abtragsleistung beim Fräsen führt zu einer kürzeren Bearbeitungszeit. Es sind weniger Bearbeitungsschritte notwendig und die Zahl der Elektroden kann um 50 Prozent reduziert werden. Doch für die Bearbeitung von Graphit gelten andere Grundregeln als bei metallischen Werkstoffen. So muss etwa je nach Größe und Geometrie der Elektrode das richtige Ausgangsmaterial gefunden werden.

Schrupp-, Universal- und Schlichtgraphite unterscheiden sich in Dichte, Korngröße und Biegefestigkeit, was wiederum Einfluss auf das Abtragsverhalten und die Verschleißfestigkeit beim Erodieren hat. Da Graphit ein sehr abrasives Material ist, werden besonders hohe Anforderungen an die Fräswerkzeuge gestellt. Ausschlaggebend für lange Standzeiten in der Elektrodenfertigung sind hier vor allem der Rundlauf des Fräsers und die gleich bleibende Bahngeschwindigkeit. Für eine dauerhafte Leistungsfähigkeit werden Graphit-Fräser mit einer speziellen Diamantbeschichtung eingesetzt. „Wichtig sind dabei Qualität und Zusammensetzung des verwendeten Hartmetalls für den Fräserkörper“, erklärt Oliver Sigel, Geschäftsführer der auf hochpräzise Fräser spezialisierten Dima Werkzeuge GmbH. Dadurch können Leistungsfähigkeit und Standzeit gesteigert und die Bearbeitungszeit verkürzt werden. Beim Schruppen mit diamantbeschichtetem Werkzeug sinkt die Fräszeit um bis zu 70 Prozent.