Elektroden / EMPGA / konischer Schaft / konische Spitze (Teilenummern - CAD Download)

Generelle Informationen zu Elektroden

Auswahldetails von Elektroden

- Durchmesser-Spitze: 0.5 bis 8 mm
- Länge: 50 bis 110 mm
- Material: C1020, C1100
- Gewindedurchmesser: M3 bis M20

Grundlagen / Beschreibung von Elektroden

Elektroden bzw. Senkelektroden werden für das Senkerodieren verwendet. Beim Senkerodieren, auch Funkenerodieren genannt, werden metallische Werkstücke mit hoher Präzision geformt und bearbeitet, ohne dass die Werkstücke dabei berührt werden. Durch Anlegen einer hohen Spannung kommt es zur Funkenbildung und zum Materialabtrag des Werkstückes. Dieses Verfahren wird in der Regel in einem Dielektrikum vorgenommen, welches nicht leitfähig ist. Somit lässt sich der elektrische Funke besser steuern und das abgetragene Material abtransportieren. Durch das Senkerodieren kann eine komplexe Form hergestellt werden oder besonders hartes Material abgetragen werden, was mit konventionellen Methoden nur schlecht möglich wäre.

Funktionsweise des Senkerodierens mit Elektroden

Beim Senkerodieren stellt das Werkzeug die negative Form bzw. den Negativabdruck des gewünschten Werkzeugs dar. Über diese Elektrode wird ein positiver Abdruck, also die gewünschte Form, in das Werkstück eingebracht. Der dafür erforderliche Materialabtrag erfolgt durch elektrische Funkenentladungen. Beim Anlegen der Spannung werden in dem Dielektrikum die Ionen und Elektronen derart beschleunigt, dass durch die entstehende Hitze das Dielektrikum verdampft und eine Plasma-Gasblase entsteht. Über diese Gasblase und über das Dielektrikum selbst wird das abgetragene Material abtransportiert.

Elektroden-Arten

Senkelektroden können unterschiedlich geformt sein, abhängig von den Anforderungen der zu bearbeitenden Werkstücke. Wir bieten unterschiedliche Elektrodenarten an, einschließlich Elektroden mit konischem oder geradem Schaft, mit konischer oder gerundeter Spitze oder mit einem Außengewinde an. Je nach Ausführung können mit den Elektroden sehr kleine, präzise Eintrittspunkte in den Formen erzeugt werden. Die Spitzen solcher Elektroden sind so konstruiert, dass sie eine minimale Materialverdrängung und präzise dimensionale Kontrolle gewährleisten. Elektroden mit angeschrägter Spitze eignen sich dafür, geneigte bzw. schräge Eintrittspunkte auf einer Formoberfläche zu erzeugen. Sie eignen sich für Anwendungen, bei denen ein herkömmlicher Bohrer nicht ordnungsgemäß oder gar nicht positioniert werden kann.
Elektroden mit Außengewinde sind speziell konstruierte Werkzeuge, die im Senkerodierverfahren verwendet werden, um präzise Gewinde in sehr harte Materialien zu erodieren. Dieses Verfahren ermöglicht die Herstellung von Innengewinden mit hoher Genauigkeit und gleichzeitig die Erzielung einer sehr glatten Oberfläche direkt nach dem Erodieren. In den meisten Fällen ist keine zusätzliche Nachbearbeitung erforderlich, da die erzeugten Gewinde eine hohe Oberflächenqualität aufweisen. Sogenannte Gewindeelektroden können optional mit einer Spülbohrung ausgestattet sein. Diese ermöglicht, während des Erodierprozesses Spülflüssigkeit oder Druckluft durch die Elektrode zu führen, um abgetragenes Material und Partikel aus dem Bearbeitungsbereich zu entfernen. Dadurch werden die Verarbeitungsgeschwindigkeit erhöht und die Präzision der Gewindeformung unterstützt.

Elektrodenmaterial

Das Grundmaterial unserer Elektroden ist aufgrund der exzellenten elektrischen Leitfähigkeit Kupfer. Kupfer ermöglicht, dass elektrischer Strom mit hoher Effizienz durch die Elektroden fließt, was wiederum den Erosionsprozess optimiert. Die Wahl von Kupfer als Grundmaterial für Elektroden beruht nicht nur auf seiner herausragenden elektrischen Leitfähigkeit, sondern auch auf seiner Fähigkeit, hohe Wärmeableitungseigenschaften zu bieten. Während des Senkerodierens entstehen hohe Temperaturen an den Entladungsstellen zwischen Elektrode und Werkstück. Kupfer kann diese Wärme effektiv ableiten.
Für unsere Elektroden können Sie beispielsweise die Materialien zähgepoltes Kupfer oder Wolframkupfer auswählen. Zähgepoltes Kupfer ist eine Variante, die durch eine spezielle Bearbeitung und Zusammensetzung verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist. Es zeichnet sich durch eine höhere Festigkeit und Härte im Vergleich zu herkömmlichem, reinem Kupfer aus. Dadurch sind die Elektroden aus zähgepoltem Kupfer langlebiger und weniger anfällig für Verformungen oder Brüche, insbesondere bei anspruchsvollen Bearbeitungsbedingungen oder bei der Verarbeitung härterer Werkstoffe. Wolframkupfer hingegen vereint die hohe thermische Leitfähigkeit von Kupfer mit der hohen Schmelztemperatur und der hervorragenden Wärmebeständigkeit von Wolfram. Elektroden aus Wolframkupfer sind daher besonders geeignet für Anwendungen, bei denen extreme Temperaturen auftreten können.
Ein weiterer Aspekt, der die Verwendung von Kupfer begünstigt, ist seine chemische Stabilität in den meisten Arbeitsumgebungen. Dies bedeutet, dass Kupfer-Elektroden auch über längere Zeiträume hinweg eine gleichbleibende Leistung bieten können, ohne dass eine übermäßige Korrosion oder chemische Reaktionen die Bearbeitungsqualität beeinträchtigen.

Wartung und Instandhaltung von Elektroden

Beim Senkerodieren handelt es sich um ein Verfahren, bei dem nicht nur das Werkstück, sondern auch die Elektrode selbst einem Abtrag unterliegt. Dieser Abtrag entsteht durch die wiederholten Funkenentladungen zwischen der Elektrode und dem Werkstück während des Bearbeitungsprozesses. Obwohl die Elektrode im Vergleich zum Werkstück normalerweise weniger Material verliert, führt die fortlaufende Nutzung dazu, dass die Elektrode sich abnutzt und ihre Form sowie ihre Bearbeitungsfähigkeit beeinträchtigt werden können. In der Praxis bedeutet dies, dass Elektroden regelmäßig überprüft und bei Bedarf ausgetauscht oder neu bearbeitet werden müssen. Dies gewährleistet nicht nur eine konsistente Qualität der bearbeiteten Teile, sondern auch eine maximale Lebensdauer der Maschinen und der eingesetzten Werkzeuge.
Die Spitze einer Elektrode kann sich verbiegen, wenn sie beispielsweise herunterfällt oder direkt mit einem anderen Objekt in Kontakt kommt. In solchen Fällen wird empfohlen, vor dem Senkerodieren die Elektrode mit einem Elektrodenschleifer entsprechend zu bearbeiten. Mit einem Elektrodenschleifer kann die Spitze der Elektrode geglättet werden, um die Genauigkeit und Qualität des zu bearbeitenden Werkstücks zu gewährleisten. Besteht nicht die Möglichkeit, die Elektrode nachzuarbeiten, sollte die Elektrode ersetzt werden.

Anwendungsbeispiele für Elektroden

Anwendungsbeispiel - Elektrode mit Außengewinde

Anwendungsbeispiel - Elektrode mit Kanal für Dielektrikum

(1) Standard-Senkerodierelektrode, (2) Elektrode mit Angusskanal

Anwendungsbeispiel - Elektrode für schräge Eintrittspunkte