Das Funkenerodieren (EDM) wird hauptsächlich zur Bearbeitung von Formen und Teilen mit komplexen Loch- und Hohlraumformen eingesetzt; zur Bearbeitung verschiedener leitfähiger Materialien wie Hartlegierungen und gehärtetem Stahl; zur Bearbeitung tiefer und feiner Löcher, speziell geformter Löcher, tiefer Nuten, schmaler Verbindungen und zum Schneiden dünner Scheiben usw.; zur Bearbeitung verschiedener Umformwerkzeuge, Schablonen und Gewinderinglehren usw.

Das Verarbeitungsprinzip

Beim EDM-Verfahren werden die Werkzeugelektrode und das Werkstück jeweils an die beiden Pole der Impulsstromquelle angeschlossen und in das Arbeitsmedium eingetaucht, oder das Arbeitsmedium wird in den Entladungsspalt eingefüllt. Die Werkzeugelektrode wird durch ein automatisches Steuerungssystem so geführt, dass das Werkstück durch den Spalt transportiert wird. Sobald der Abstand zwischen den beiden Elektroden eine bestimmte Größe erreicht, durchschlägt die an die Elektroden angelegte Impulsspannung das Arbeitsmedium und erzeugt eine Funkenentladung.

Im Mikrokanal der Entladung konzentriert sich schlagartig eine große Menge Wärmeenergie. Die Temperatur kann bis zu 10.000 °C erreichen, und auch der Druck ändert sich sprunghaft. Dadurch schmelzen und verdampfen die lokal vorhandenen Metallspuren an der Werkstückoberfläche sofort und gelangen in die Arbeitsflüssigkeit. Dort kondensieren sie schnell zu festen Metallpartikeln, die von der Arbeitsflüssigkeit abtransportiert werden. Dabei entstehen auf der Werkstückoberfläche winzige Vertiefungen. Die Entladung stoppt kurz, und die Arbeitsflüssigkeit zwischen den beiden Elektroden stellt ihren Isolationszustand wieder her.

Die nächste Impulsspannung bricht dann an einem anderen Punkt zusammen, an dem die Elektroden relativ nahe beieinander liegen, wodurch eine Funkenentladung entsteht und der Vorgang sich wiederholt. Obwohl die Menge des pro Impulsentladung korrodierten Metalls sehr gering ist, kann aufgrund von Tausenden von Impulsentladungen pro Sekunde mit einer gewissen Produktivität mehr Metall abgetragen werden.

Bei konstantem Entladungsabstand zwischen Werkzeugelektrode und Werkstück korrodiert das Werkstückmetall, während die Werkzeugelektrode kontinuierlich in das Werkstück vorgeschoben wird. Dadurch entsteht die Form, die der Form der Werkzeugelektrode entspricht. Solange die Form der Werkzeugelektrode und die relative Bewegungsart zwischen Werkzeugelektrode und Werkstück vorgegeben sind, lassen sich somit vielfältige komplexe Profile bearbeiten. Werkzeugelektroden bestehen üblicherweise aus korrosionsbeständigen Materialien mit guter Leitfähigkeit, hohem Schmelzpunkt und einfacher Bearbeitbarkeit, wie beispielsweise Kupfer, Graphit, Kupfer-Wolfram-Legierungen und Molybdän. Zwar unterliegt auch die Werkzeugelektrode beim Bearbeitungsprozess einem Materialverlust, dieser ist jedoch geringer als der Korrosionsverlust des Werkstückmetalls oder sogar vernachlässigbar.

Als Entladungsmedium spielt das Arbeitsmedium während der Bearbeitung auch eine Rolle bei der Kühlung und Späneabfuhr. Gängige Arbeitsmedien sind niedrigviskose Medien mit hohem Flammpunkt und stabilen Eigenschaften, wie beispielsweise Kerosin, deionisiertes Wasser und Emulsionen. Die elektrische Funkenentladung ist eine Art selbsterregte Entladung. Ihre Charakteristika sind wie folgt: Die beiden Elektroden der Funkenentladung weisen vor der Entladung eine hohe Spannung auf. Beim Annähern der beiden Elektroden kommt es zum Durchschlag im Medium, wodurch eine Funkenentladung entsteht. Mit dem Durchschlagprozess sinkt der Widerstand zwischen den beiden Elektroden rapide, und auch die Spannung zwischen den Elektroden nimmt rapide ab. Der Funkenkanal muss nach kurzer Zeit (üblicherweise 10⁻⁷ bis 10⁻³ s) rechtzeitig gelöscht werden, um die „Kaltpol“-Eigenschaften der Funkenentladung zu erhalten (d. h., die Wärmeenergie der Kanalumwandlung erreicht nicht rechtzeitig die Elektrodentiefe), sodass die Kanalenergie auf einen minimalen Bereich beschränkt bleibt. Die Kanalenergie kann lokale Elektrodenkorrosion verursachen. Die Methode, mit der das Korrosionsphänomen entsteht, wenn Die dimensionale Bearbeitung von Werkstoffen mittels Funkenentladung wird als elektrische Funkenerosion (EDM) bezeichnet. EDM ist eine Funkenentladung in einem flüssigen Medium im Niederspannungsbereich. Je nach Form der Werkzeugelektrode und den Eigenschaften der Relativbewegung zwischen Werkzeugelektrode und Werkstück lässt sich EDM in fünf Typen unterteilen: Drahterodieren (Schneiden leitfähiger Werkstoffe mit axial bewegtem Draht als Werkzeugelektrode und Werkstück in der gewünschten Form und Größe); Schleifen (Schleifen mit Draht oder formleitender Schleifscheibe als Werkzeugelektrode für Schlüsselloch- oder Formschleifen); Bearbeitung von Gewindelehren, Gewindelehren [1], Zahnrädern usw.; Bearbeitung kleiner Löcher, Oberflächenlegierung, Oberflächenverfestigung und andere Bearbeitungsarten. EDM ermöglicht die Bearbeitung von Werkstoffen und komplexen Formen, die mit herkömmlichen Bearbeitungsmethoden schwer zu schneiden sind. Vorteile: Keine Schnittkraft während der Bearbeitung; keine Gratbildung, keine Schnittrillen und andere Defekte; das Werkzeugelektrodenmaterial muss nicht härter als das Werkstückmaterial sein; direkte elektrische Bearbeitung, einfache Automatisierung; nach der Bearbeitung bildet sich eine Metamorphoseschicht auf der Oberfläche, die in manchen Anwendungen entfernt werden muss; die Entfernung ist aufwendig. sich mit der durch die Reinigung und Aufbereitung von Arbeitsflüssigkeiten verursachten Rauchbelastung auseinandersetzen.