Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Senkerodieren


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von gerd (Gast)


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Hi Leuts

ich habe eine kleine Senkerodiermaschine und habe heute versucht, ein 
präzises 4 kant Loch in ein Aluteil zu erodieren. Das Loch soll 6.00 x 
4.33 mm gross sein, Tiefe 4mm. Ich habe aus einer Kupfer/Kobalt 
Legierung eine Elektrode gefräst und mal drauf los erodiert. Ich habe 
noch nicht viel Erfahrung mit dem Verfahren, daher möchte ich mich 
langsam herantasten...
a) das Loch wird bekanntlich etwas grösser als die Elektrode. Mit wie 
viel muss ich da rechnen? bei meinem ersten Versuch heute ist das Loch 
jeweils etwa 0.07mm zu gross geworden. Das ist inakzeptabel viel. Nur - 
die Elektrode hat ja Abbrand, d.h. wird der Betrag, um den das Loch zu 
gross ist, mit der Zeit kleiner?
b) mit wie viel Abbrand muss man so typisch rechnen. Kann man eine 
Elektrode typischerweise einmal, 10x, 100x brauchen?
c) sollte ich die Elektrode vllt. aus einem anderen Material machen?
d) wie kann ich meinen Prozess verbessern, sodass der 'Boden' des Lochs 
möglichst glatt wird? im Moment ist das Loch noch ziemlich rauh.

Herzlichen Dank für jegliche Tipps!

von heinz (Gast)


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Hallo, direkt helfen kann ich dir nicht. Aber eine Menge Infos gibts bei
http://www.ReliableEDM.com

von Walter (Gast)


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gerd schrieb:
> das Loch
> jeweils etwa 0.07mm zu gross geworden. Das ist inakzeptabel viel

dann ist senkerodieren das falsche Verfahren.
Falls du die Maschine los werden willst sag Bescheid ;-)

von Dirk B. (paul_atreides)


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Mit welchen Parametern hast du denn gearbeitet (Pulsdauer, Pulsstrom, 
Spülintervall)? Wenn du eine möglichst glatte Oberfläche haben willst, 
musst du den Strom möglichst klein wählen, dann dauert halt die 
Bearbeitung länger.
Wenn 70µm aber inakzeptabel sind,ist ,wie Walter schon schrieb, das 
Senkerodieren das falsche Verfahren.

Gruß Paul

von Walter T. (nicolas)


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Eigentlich ist ein 70 µm Spalt (wenn das wirklich korrekt gemessen 
wurde) ein ziemlich guter Wert. Kann so bleiben. Eine leicht rauhe 
Oberfläche ist auch normal.

Wenn es auf die Präzision ankommt, muss entspechend ein Abmaß an der 
Elektrode vorgesehen werden. Wenn es noch poliert werden soll, 
entsprechend mehr.

von gerd (Gast)


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Danke für die Hinweise.

Dirk B. schrieb:
> Mit welchen Parametern hast du denn gearbeitet

der Pulsstrom lässt sich bei meiner Maschine in 0.2A Schritten bis 10A 
einstellen. Ich habe zuerst mit 10A gearbeitet und danach noch versucht 
mit 0.2A zu schlichten, aber das Ergebnis war ... naja, so mässig. 
Vermutlich war die Rauhheit von den 10A so gross, dass das Schlichten 
mit 0.2A nicht viel genutzt hat. Im Handbuch zu der Maschine wird damit 
geworben, dass ein Ra Wert von 1.3 machbar sein soll, das wär 
fantastisch!

Die Pulsdauer war ca. 0.5sec und die Spüldauer ca. 1sec. Wie gesagt habe 
ich da noch keine grosse Ahnung, welche Parameter sinnvoll sind.

Walter T. schrieb:
> Eigentlich ist ein 70 µm Spalt (wenn das wirklich korrekt gemessen
> wurde) ein ziemlich guter Wert. Kann so bleiben. Eine leicht rauhe
> Oberfläche ist auch normal.
>
> Wenn es auf die Präzision ankommt, muss entspechend ein Abmaß an der
> Elektrode vorgesehen werden. Wenn es noch poliert werden soll,
> entsprechend mehr.

ja, genau. Dieses Abmass kenne ich halt nicht genau. Offensichtlich 
hängt es auch noch von den Parametern ab, oder?

Interessante Fragen:
a) hat die Elektrode auch seitlich einen Abbrand, oder nur ganz vorne?
b) ist der Abbrand der Elektrode immer der selbe, egal ob ich jetzt mit 
10A Pulsstrom während 0.1sec arbeite, oder mit 1A Pulsstrom während 
1sec? Falls nein: wie finde ich den Betriebspunkt mit dem geringsten 
Abbrand?
c) wie erwähnt möchte ich ein rechteckiges Loch mit einem flachen 
"Boden" herstellen. Ist da eine quaderförmige Elektrode sinnvoll (im 
Moment habe ich so eine), oder wäre es womöglich besser, die Elektrode 
nach oben (zum Halter hin) zu verjüngen, damit das Loch nicht zu gross 
wird? (da ich immer befürchte, dass die Elektrode auch am Rand noch ein 
wenig weg erodiert).

Walter schrieb:
> Falls du die Maschine los werden willst sag Bescheid ;-)

nein nein, auf keinen Fall will ich sie los werden ;-) sie hat im Moment 
noch keine Digitalanzeige für den Kreuztisch. Eine solche will ich noch 
nachrüsten und mir das Verfahren aneignen, sodass ich ein paar Teile 
herstellen kann.

von Walter T. (nicolas)


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gerd schrieb:
> ja, genau. Dieses Abmass kenne ich halt nicht genau. Offensichtlich
> hängt es auch noch von den Parametern ab, oder?

Und vom Elektroden- und vom Werkstoffmaterial. Wie bei allen 
Fertigungsverfahren muß man sich die Parameter erst erarbeiten.

gerd schrieb:
> a) hat die Elektrode auch seitlich einen Abbrand, oder nur ganz vorne?

Überall, wo Strom fließt und Abtrag entsteht. Der Abtrag entsteht immer 
dort, wo lokal die Spannung am höchsten ist - also meist da, wo der 
Spalt am engsten ist, lokal eine Spitze/Kante ist oder sich viel 
abgetragenes Material sammelt.

gerd schrieb:
> Die Pulsdauer war ca. 0.5sec und die Spüldauer ca. 1sec.

Spüldauer = Abheben? Dann kommt mir die Pulsdauer etwas kurz vor, aber 
ich nehme an, dass das die in der Anleitung des Geräts vorgeschlagenen 
Startparameter sind.

gerd schrieb:
> Ich habe zuerst mit 10A gearbeitet und danach noch versucht
> mit 0.2A zu schlichten,

Hast Du dazu eine neue Elektrode verwendet? Grob: Je größer der Strom, 
desto größer der Spalt. Wenn der Spalt schon zum großen Strom paßt, ist 
die Elektrode zum schlichten zu klein.

: Bearbeitet durch User
von gerd (Gast)


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Walter T. schrieb:
> Überall, wo Strom fließt und Abtrag entsteht. Der Abtrag entsteht immer
> dort, wo lokal die Spannung am höchsten ist - also meist da, wo der
> Spalt am engsten ist oder lokal eine Spitze/Kante ist.

Also sprich: bei einer quaderförmigen Elektrode wird der Abbrand 
hauptsächlich an der Unterseite des Quaders auftreten, weil die 
Unterseite ja zum Werkstück hin weist.

Walter T. schrieb:
> Spüldauer = Abheben? Kommt mir etwas kurz vor, aber ich nehme an, dass
> sich in der Anleitung des Geräts Startparameter für eigene Experimente
> finden.

ok, würdest du länger abheben? ja, in der Anleitung stehen schon ein 
paar Startwerte. Die habe ich verwendet und danach ein bisschen herum 
gespielt, um "mehr Dampf" zu haben. So konnte ich innerhalb von ca. 
10..12 Minuten ein 3mm tiefes Loch erodieren. Zu viel Materialabtrag? 
Bemerkenswert war, dass es zu Beginn sehr schnell ging und dann je 
tiefer das Loch wurde immer langsamer.

Walter T. schrieb:
> Hast Du dazu eine neue Elektrode verwendet? Grob: Je größer der Strom,
> desto größer der Spalt. Wenn der Spalt schon zum großen Strom paßt, ist
> die Elektrode zum schlichten zu klein (geworden).

nein, ich habe immer alles mit der selben Elektrode gemacht. 
(Kupfer-Kobalt Legierung, ich weiss aber nicht mehr in welchem 
Verhältnis.)
Die Rauhigkeit der Wände des Lochs war eigentlich ganz akzeptabel, aber 
der Boden war halt sehr rauh. Allerdings müsste es ja, solange die 
Elektrode lang genug ist, immernoch problemlos möglich sein, am Boden zu 
schlichten.

Ganz grob: wie schnell sollte man Material abtragen? Wie lange soll es 
ungefähr dauern z.B. für 1mm?

von Dirk B. (paul_atreides)


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Der Verschleiß der Elektrode ist von verschieden Parametern abhängig. Je 
mehr Energie ich einbringe, desto mehr Verschleiß habe ich auch. Aber 
auch die Pulsdauer hat einen Einfluss auf den Verschleiß. Wenn ich mich 
richtig erinnere habe ich bei sehr kurzen Pulse mehr Abtrag auf der 
Anode und bei langen Pulse an der Kathode.
Wenn du ein senkrechtes Loch erhalten willst, solltest du mit einer 
flachen Elektrode arbeiten, da auch an den Seiten ein Abtrag erfolgt.
Für die Rauheit ist die Energiemenge eines Pulse ausschlaggebend. Je 
mehr Strom und je länger der Puls desto rauer die Oberfläche. Dafür geht 
die Bearbeitung schneller.

von Walter T. (nicolas)


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gerd schrieb:
> Also sprich: bei einer quaderförmigen Elektrode wird der Abbrand
> hauptsächlich an der Unterseite des Quaders auftreten,

Und an den Kanten. Die Elektrode rundet sich ab.

gerd schrieb:
> ok, würdest du länger abheben?

Das hängt von den lokalen Verhältnissen ab. Generell gilt beim Erodieren 
das Sprichwort: "Der wichtigste Aspekt beim Erodieren ist eine gute 
Spülung. Eine schlechte Pulsquelle mit einer guten Spülung arbeitet 
besser als eine gute Pulsquelle mit schlechter Spülung." Wenn nach 1,5 
Sekunden das Dielektrikum im Bohrloch sauber ist: Alles gut. Wenn Du mit 
Elektrodeninnenspülung arbeiten kannst, kannst Du evtl. deutlich 
seltener lüften.

gerd schrieb:
> Bemerkenswert war, dass es zu Beginn sehr schnell ging und dann je
> tiefer das Loch wurde immer langsamer.

Sicher. Am Anfang ist die Stromdichte hoch, da nur wenig Fläche 
vorhanden ist, und die Spülung perfekt. Das "Lüften" zum Spülen braucht 
auch nur kurze Wege. Im Verlauf wird alles schlechter.

gerd schrieb:
> So konnte ich innerhalb von ca.
> 10..12 Minuten ein 3mm tiefes Loch erodieren. Zu viel Materialabtrag?

Nö, das klingt normal bis wenig. Aber ich weiß ja nicht, welches 
Dielektrikum und welcher Werkstoff. Ich benutze beispielsweise 
mittlerweile Wasser als Dielektrikum. Dauert länger. Oberfläche ist 
schlechter. Dafür stinkt es nicht mehr im Bastelzimmer.

gerd schrieb:
> Ganz grob: wie schnell sollte man Material abtragen? Wie lange soll es
> ungefähr dauern z.B. für 1mm?

Dazu habe ich keine Erfahrungswerte. Hängt zu sehr von zu vielen 
Parametern ab. Guck mal nach "Startlochschießen". Die schaffen ganze 
Millimeter/Minute.

: Bearbeitet durch User
von gerd (Gast)


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Dirk B. schrieb:
> Wenn du ein senkrechtes Loch erhalten willst, solltest du mit einer
> flachen Elektrode arbeiten, da auch an den Seiten ein Abtrag erfolgt.

also die Elektrode sollte wie ein kleines "Blech" sein, statt ein Quader 
der das Loch komplett füllt?

Walter T. schrieb:
> Der wichtigste Aspekt beim Erodieren ist eine gute
> Spülung

danke, das wusste ich nicht. Meine Spülung ist sicher nicht perfekt. Ich 
habe nur das Ölbad. Das "Futter" wo die Elektrode drin steckt, hat noch 
eine Möglichkeit für eine Innenkühlung, die ich im Moment nicht benutze. 
Ich habe bei Youtube Videos jetzt gesehen, dass die Profis oft einen 
kleinen Schlauch haben, der direkt dort Öl hin pumpt, wo die Elektrode 
eintaucht. Ich werde das bei mir also auch nachbauen, um eine gute 
Spülung zu erreichen.

Walter T. schrieb:
> Aber ich weiß ja nicht, welches
> Dielektrikum und welcher Werkstoff.

Das Dielektrikum ist ein Erodieröl. Typ weiss ich grade nicht. Und der 
Werkstoff gewöhnliches Alu 6061.

Klingt für dich Ra 1.3 realistisch für ein Erodierteil?

von Alex (Gast)


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Moin,

Ich hatte mich in das Thema auch mal eingelesen... da gab es für die 
Maschinen Tabellen vom Hersteller. In den Tabellen steht welche 
Materialpaarung bei welcher Oberflächengröße mit welchem Strom & 
Brennspannung zu welcher Rauheit, Abtragrate und Verschleiß, ... führen.

Die Bohrung zur Innenkühlung ist vermutlich nicht zur Kühlung sondern 
eben zur Spülung - das dürfte eigentlich jede Maschine haben.

In der Praxis habe ich auch keine übermäßige Erfahrung/Gefühl dafür, 
aber vielleicht brauchst du eine Elektrode zum grob vor Schruppen und 
danach noch eine zum Schlichten(Polieren) um auf gute Oberflächen zu 
kommen.

Welches Maschinenmodell hast du denn?

schönen Gruß,
Alex

von Walter T. (nicolas)


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gerd schrieb:
> Und der
> Werkstoff gewöhnliches Alu 6061.

Oooooooooookay, dann können diese Vorschübe doch realistisch das Ende 
der Fahnenstange sein. Generell ist beim Erodieren ja der Werkstoff so 
schwieriger, je zäher er ist. Ich habe bislang nur so einfache Sachen 
wie Werkzeugstahl, Hartmetall etc. gemacht. Alu fräse oder stoße ich.

: Bearbeitet durch User
von gerd (Gast)


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Alex schrieb:
> Welches Maschinenmodell hast du denn?

Concept EDM, ist von 1988 oder so, leider also nicht mehr ganz neu :-( 
daher auch die fehlende Digitalanzeige. Ich habe diese für einen Appel 
und Ei incl. einem Kanister Öl bei der Auflösung einer Firma bekommen.
Gerne hätte ich natürlich eine etwas modernere, die auch bessere 
Genauigkeit haben würde, aber es gibt nicht viel auf dem Gebrauchtmarkt. 
Für Hobby sollten es dann doch keine 5 stelligen Preise sein.

Walter T. schrieb:
> Oooooooooookay, dann können diese Vorschübe doch realistisch das Ende
> der Fahnenstange sein. Generell ist beim Erodieren ja der Werkstoff so
> schwieriger, je zäher er ist. Ich habe bislang nur so einfache Sachen
> wie Werkzeugstahl, Hartmetall etc. gemacht. Alu fräse oder stoße ich.

hmm aber Alu wäre ja nicht so zäh, d.h. es müsste einfacher sein ;-)
Ich würde in diesem Fall das Teil auch lieber fräsen, aber ich brauche 
halt "richtige" Ecken, und wenn man das fräst, haben die Ecken immer 
einen Radius...
fürs Stossen fehlt mir das Werkzeug. Räumen könnte ich noch, aber das 
geht hier ja auch nicht, ausserdem bezweifle ich, dass ich die passende 
Räumnadel überhaupt besitze.

von Hannes W. (7nrn3ap3)


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OT: Wenn du "richtige" Ecken haben möchtest, dann bohre doch … n-eckige 
Löcher kann man mit einem n-1-eckigen, exzentrisch laufenden Bohrer 
bohren ;)

: Bearbeitet durch User
von Walter T. (nicolas)


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gerd schrieb:
> hmm aber Alu wäre ja nicht so zäh, d.h. es müsste einfacher sein ;-)

Ich wollte gerade antworten mit: "Jeder gehärtete Stahl ist deutlich 
spröder als jedes 60815-Alu", aber tatsächlich habe ich im blauen 
Tabellenbuch zur Kerbschlagzähigkeit von Alu und Stahl nichts gefunden. 
Ich belasse es also bei meinem Bauchgefühl, dass gehärteter Stahl sich 
leichter als Alu erodieren lässt.

von gerd (Gast)


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Walter T. schrieb:
> Ich wollte gerade antworten mit: "Jeder gehärtete Stahl ist deutlich
> spröder als jedes 60815-Alu", aber tatsächlich habe ich im blauen
> Tabellenbuch zur Kerbschlagzähigkeit von Alu und Stahl nichts gefunden.
> Ich belasse es also bei meinem Bauchgefühl, dass gehärteter Stahl sich
> leichter als Alu erodieren lässt.

sollte denn ein sprödes Material einfacher zu erodieren sein?
wär mir nicht bewusst.

von Alex (Gast)


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Das Stichwort ist "Technologietabelle" - das sind die Tabellen wo die 
Hersteller die Idealen Einstellungen für bestimmte Anwendungen 
ausprobiert und aufgelistet haben.
Bin mir nicht sicher ob ich einen Screenshot einstellen darf, aber hier 
ist ein Pdf, wo auf Seite 7 so eine Tabelle steht:
https://docplayer.org/4508777-Umform-zerteil-u-abtragmaschinen-laborversuch-senkerodiermaschine.html

Bei Cu vs. Stahl mit 9A empfehlen die also min. 0,5cm² (50mm²) 
Abtragsfläche bei 100µs Impulsen und 25µs Pause. Der Spalt ergibt sich 
aus der Brennspannung 77-154µ (und Zusatzverschleiß durch wenn du keine 
"Blech-Form" sondern Vollmaterial verwendest).
Abtragrate 40mm³/min, 0,6% Elektrodenverschleiß (wie auch immer gesehen) 
und Rauhtiefe max 40µ (Ra 5,6).

schönen Gruß,
Alex

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