Alle Maschinen aus der Rubrik Drahterodiermaschine

Funktionsweise einer Drahterodiermaschine

Die Drahterodiermaschine, auch als Drahtschneidemaschine oder EDM-Drahtschneidmaschine (Electrical Discharge Machining) bekannt, ist eine hochpräzise Werkzeugmaschine zur spanlosen Bearbeitung elektrisch leitfähiger Materialien. Sie wird vor allem dort eingesetzt, wo konventionelle Zerspanungsverfahren wie Fräsen oder Drehen an ihre Grenzen stoßen – etwa bei der Herstellung extrem genauer Konturen oder filigraner Bauteile mit engen Toleranzen.

Das Funktionsprinzip basiert auf dem elektroerosiven Abtrag. Zwischen einem dünnen, ständig erneuerten Draht (meist aus Messing oder beschichtetem Kupfer) und dem Werkstück wird eine elektrische Spannung angelegt. Sobald der Draht das Werkstück bis auf wenige Mikrometer Abstand annähert, entstehen kontrollierte elektrische Entladungen in einem dielektrischen Medium – meist entionisiertes Wasser. Diese Entladungen erzeugen extrem hohe Temperaturen, die lokal Material am Werkstück punktuell verdampfen oder schmelzen lassen. Gleichzeitig werden die entstandenen Partikel vom Dielektrikum weggespült.

Der Draht selbst berührt das Werkstück dabei nie und bleibt in ständiger Bewegung, wodurch eine sehr präzise, thermisch nahezu verzugsfreie Bearbeitung möglich ist. Die Schnittkonturen entstehen durch eine CNC-gesteuerte Bewegung des Werkstücks und des Drahts in mehreren Achsen. So lassen sich sowohl gerade als auch komplexe, konische oder mehrdimensionale Formen mit hoher Wiederholgenauigkeit herstellen.

Typische Anwendungen sind das Schneiden von Matrizen, Stanzwerkzeugen oder Mikrokomponenten. Durch die geringe mechanische Belastung eignet sich das Verfahren auch für sehr harte oder empfindliche Materialien wie Hartmetall, Titan oder gehärteten Werkzeugstahl.

Drahterodiermaschine englisch = wire EDM machine

Aufbau einer Drahterodiermaschine

(Drahterodiermaschine Aufbau)

Der Maschinentisch mit CNC-gesteuerten Achsen (meist X, Y, U, V) dient der präzisen Positionierung des Werkstücks. Der Drahtvorschubmechanismus sorgt für einen kontinuierlichen Drahtdurchlauf. Ein Spülsystem mit Dielektrikum (meist Wasser) kühlt und entfernt Abtragspartikel. Die Spannvorrichtung fixiert das Werkstück. Die Steuerungseinheit ermöglicht die Eingabe und Überwachung der Bearbeitungsparameter. Zusätzlich verfügt die Maschine über eine Drahtführungseinheit und Sensorik zur Überwachung des Drahtzustands. Ein Filtersystem reinigt das Dielektrikum während des Betriebs. Optional können automatische Drahtwechsler oder Kamerasysteme integriert sein.

Anwendungen in der industriellen Fertigung

CNC Drahterodiermaschinen kommen überall dort zum Einsatz, wo höchste Präzision und komplexe Geometrien gefragt sind. Besonders stark vertreten ist die Technologie im Werkzeug- und Formenbau, etwa zur Herstellung von Stanz- und Umformwerkzeugen. In der Luft- und Raumfahrttechnik sowie im Automobilbau wird sie zur Bearbeitung von hochfesten Bauteilen eingesetzt. Auch die Medizintechnik, die Uhrenindustrie und der Maschinenbau setzen auf diese Technologie.

Typische Werkstücke sind:

• Stanzwerkzeuge
• Spritzgussformen
• Präzisionswerkzeuge
• Zahnräder
• Schneidstempel
• Implantatkomponenten
• Turbinenschaufeln
• Mikroformen
• Elektrodenkörper
• Führungsplatten</l

  Durch die hohe Genauigkeit eignet sich die Drahterosion auch zur Fertigung von Prototypen und Einzelteilen mit sehr engen Maßtoleranzen.

  Arten von Erodiermaschinen

  Der Begriff „EDM“ steht für Electrical Discharge Machining, also Funkenerodieren bzw. elektroerosive Bearbeitung. Es handelt sich dabei um ein generelles Fertigungsverfahren, bei dem Material durch elektrische Entladungen abgetragen wird. Innerhalb dieses Verfahrens gibt es verschiedene Unterkategorien – eine davon ist das Drahtschneiden, auch Drahterodieren genannt.

  Drahtschneiden ist somit eine spezielle Form des EDM-Verfahrens. Der Hauptunterschied liegt in der Art der Elektrode: Beim Drahtschneiden wird ein kontinuierlich gespannter Draht als Elektrode verwendet, der das Werkstück durchfährt und Konturen ausschneidet. Diese Technik eignet sich vor allem für präzise Schnitte durch das gesamte Werkstück – ideal z. B. für Matrizen oder Werkzeugeinsätze.

  Im Gegensatz dazu wird beim Senkerodieren (einer anderen EDM-Variante) eine formgebende Elektrode verwendet, die in das Werkstück eintaucht und eine Negativform erzeugt. Senkerodieren eignet sich besonders für komplexe Innenkonturen und Kavitäten.

  Welche Materialien kann man Drahterodieren?

  Das Drahterodieren eignet sich ausschließlich für elektrisch leitfähige Materialien, da das Verfahren auf der Entladung zwischen Draht und Werkstück basiert. Es können sowohl harte als auch sehr zähe Werkstoffe präzise bearbeitet werden – unabhängig von deren Festigkeit. Besonders häufig werden hochlegierte Werkzeugstähle, gehärtete Stähle, Hartmetalle und Schnellarbeitsstähle (HSS) drahterodiert. Auch NE-Metalle wie Kupfer, Messing, Aluminium und Titan lassen sich problemlos bearbeiten. Weitere geeignete Materialien sind Molybdän, Wolfram, Graphit und bestimmte Nickelbasislegierungen wie Inconel.

  Ein großer Vorteil der Drahterosion liegt darin, dass selbst extrem harte oder wärmebehandelte Werkstoffe bearbeitet werden können, ohne mechanische Spannungen oder Gratbildung zu erzeugen. Auch sehr dünnwandige oder filigrane Bauteile lassen sich materialschonend und mit hoher Maßhaltigkeit fertigen. Wichtig ist, dass das Material homogen und leitfähig ist – poröse oder nichtleitende Werkstoffe wie Keramik, Kunststoff oder Glas sind für das Verfahren ungeeignet.

  Werkzeuge für eine Drahterodiermaschine

  Bei der Drahterodiermaschine ist der Draht selbst das zentrale „Werkzeug“. Verwendet werden hochpräzise Drähte aus Materialien wie Messing, verzinktem Messing, beschichtetem Kupfer oder Molybdän. Gängige Drahtdurchmesser liegen zwischen 0,05 und 0,33 mm. Weitere Werkzeuge bzw. Hilfsmittel sind: Drahtführungen aus Diamant oder Keramik, Andruckrollen, Umlenkrollen, Drahtvorschubeinheit, Spannvorrichtungen, Werkstückhalter, Spüldüsen, Filterpatronen, Elektrodenführungssysteme und Sensoren zur Drahtüberwachung. Die Drahtqualität und -spannung sind entscheidend für die Bearbeitungsgenauigkeit und Schnittgeschwindigkeit.

  Zubehör und Betriebsmittel für eine Drahterodiermaschine

  Das wichtigste Betriebsmittel ist das Dielektrikum, meist entionisiertes Wasser, das regelmäßig aufbereitet und gefiltert wird. Filtereinheiten und Harzpatronen zur Wasseraufbereitung sind daher essenziell. Zudem werden Drahtspulen in verschiedenen Qualitäten und Durchmessern benötigt. Weiteres Zubehör umfasst Werkstückspannsysteme (Drahterodiermaschine Spannsystem), zusätzliche Drahtführungen, Spüldüsen, automatische Drahtwechsler, Messsysteme, Kameras zur Prozessüberwachung und externe CAD/CAM-Software für die Programmierung komplexer Konturen.

  Führende Hersteller von Drahterodiermaschinen

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  Auswahl der passenden Drahterodiermaschine

  Möchten Sie eine Drahterodiermaschine kaufen, sind mehrere wichtige Merkmale und Spezifikationen zu berücksichtigen.

  • Entscheidend ist die Bearbeitungsgenauigkeit – insbesondere bei filigranen Bauteilen oder komplexen Geometrien.
  • Die maximale Werkstückgröße und das Gewichtslimit der Maschine bestimmen, welche Teile gefertigt werden können.
  • Die Drahtdurchmesser-Kompatibilität sowie die Qualität des Drahtvorschubs beeinflussen Schnittgeschwindigkeit und Präzision.
  • Die Anzahl und Verfahrwege der Achsen (z. B. X, Y, U, V) ermöglichen komplexe 3D-Bearbeitungen.
  • Auch die Steuerung spielt eine zentrale Rolle: Moderne CNC-Systeme mit intuitiver Bedienung und CAM-Schnittstellen erhöhen die Effizienz.
  • Die Qualität des Dielektrikumsystems, die Filterleistung und die Spüleinrichtung wirken sich direkt auf die Prozessstabilität aus.
  • Automatisierungsmöglichkeiten wie Drahtwechsler, Palettensysteme oder Fernüberwachung können die Produktivität steigern.
  • Schließlich sind auch Service, Ersatzteilverfügbarkeit und Schulungsangebote des Herstellers wichtige Kaufkriterien.

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  Anschaffungskosten einer Drahterodiermaschine

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  Die Anschaffungskosten für eine neue Drahterodiermaschine sehr unterschiedlich ausfallen – abhängig von Faktoren wie Technologie, Automatisierungsgrad, Bearbeitungsgröße, Präzision, Marke und Ausstattung. Konkrete Preise sind öffentlich kaum ausgewiesen. Wenn Sie eine neue Drahterodiermaschine anschaffen wollen, sollten Sie vermutlich mindestens im Bereich von 150.000 € bis mehrere 100.000 € – und je nach Sonderausstattung ggf. deutlich mehr.

  Informationen zum Erodieren bzw. zu Drahterodiermaschinen

  Dieser Artikel beantwortet unter anderem folgende Fragen und hilft bei den genannten Sucheingaben:

  • Was ist eine Drahterodiermaschine?
  • Was macht eine Drahterodiermaschine?
  • Drahterodiermaschine Erklärung
  • Drahterodiermaschine Funktion
  • Was kostet eine Drahterodiermaschine?
  • Was ist der Unterschied zwischen Drahtschneiden und EDM?
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