Senkerodiermaschinen für die industrielle Fertigung
Funktionsweise einer Senkerodiermaschine
Die Senkerodiermaschine ist eine Werkzeugmaschine für die hochpräzise Bearbeitung elektrisch leitfähiger Materialien durch elektroerosives Abtragen. Im Gegensatz zur Drahterosion verwendet die Senkerosion keine Draht-, sondern eine festgeformte Elektrode, meist aus Kupfer oder Graphit, um dreidimensionale Konturen in das Werkstück zu „brennen“. Die Methode eignet sich besonders für komplexe Innengeometrien, Hinterschneidungen oder Kavitäten, die mit spanabhebenden Verfahren schwer herzustellen sind.
Der Bearbeitungsprozess basiert auf kontrollierten elektrischen Entladungen. Zwischen Werkstück und Elektrode wird eine elektrische Spannung aufgebaut. In einem dielektrischen Medium – meist Öl – entstehen bei geringem Abstand zwischen beiden eine Vielzahl von Funkenerosionen. Diese erzeugen lokal sehr hohe Temperaturen, wodurch das Material am Werkstück punktuell schmilzt oder verdampft. Der Materialabtrag erfolgt ohne mechanischen Kontakt, wodurch selbst harte oder gehärtete Materialien bearbeitet werden können.
Die Elektrode wird CNC-gesteuert in das Werkstück eingefahren. Dabei wird die Elektrode schrittweise abgesenkt, daher auch die Bezeichnung „Senkerodieren“. Durch oszillierende Bewegungen und automatische Spülvorgänge wird das Dielektrikum ständig gereinigt und gekühlt. Die Form der Elektrode bestimmt dabei exakt die Form, die in das Werkstück übertragen wird – mit höchster Maßgenauigkeit und minimalem Grat.
Typische Einsatzbereiche sind der Werkzeug- und Formenbau, etwa zur Herstellung von Spritzgussformen, Druckgießwerkzeugen oder feinen Gravuren. Senkerodiermaschinen bieten höchste Präzision bei gleichzeitig geringer thermischer Belastung des Werkstücks und ermöglichen die Fertigung selbst kleinster Konturen in komplexen Bauteilen.
Senkerodiermaschine englisch = die-sinking EDM machine
Aufbau einer Senkerodiermaschine
(Senkerodiermaschine Aufbau)
Eine Senkerodiermaschine besteht aus dem Maschinenbett mit einem CNC-gesteuerten Achssystem (meist X, Y, Z), einer Arbeitswanne mit Dielektrikum, einer Spindeleinheit für die Elektrodenführung sowie einer Spannvorrichtung für das Werkstück. Die Steuerungseinheit regelt den Erodierprozess sowie die Vorschubbewegungen der Elektrode. Hinzu kommt ein Dielektrikumsystem mit Filtersystem, Pumpen und Temperierung. Eine automatische Elektrodenwechsler-Einheit kann bei modernen Maschinen integriert sein. Sensoren überwachen Spannung, Stromstärke und Spaltbedingungen für eine prozesssichere Bearbeitung.
Anwendungen in der industriellen Fertigung
Senkerodiermaschinen sind in der Industrie weit verbreitet, insbesondere im Werkzeug- und Formenbau, der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik, dem Automobilbau sowie in der Feinmechanik und Uhrenindustrie. Überall dort, wo komplexe Formen und hohe Präzision gefragt sind, spielt dieses Verfahren seine Stärken aus.
Typische Werkstücke sind:
- Spritzgussformen
- Druckgießwerkzeuge
- Stempel und Matrizen
- Gesenkformen
- Einsätze mit Hinterschneidungen
- Elektrodenformen
- Kühlkanäle in Werkzeugen
- Gravuren
- Formeinsätze für Kunststoffteile
- filigrane Kavitäten für Präzisionsteile
Die Senkerosion eignet sich besonders für gehärtete Stähle, Hartmetalle und schwer zerspanbare Werkstoffe. Sie ermöglicht die Herstellung komplizierter 3D-Geometrien, die mit konventionellen Verfahren nicht oder nur mit großem Aufwand realisierbar wären.
Draht- und Senkerodiermaschinen
Es gibt zwei Haupttypen von Erodiermaschinen: die Senkerodiermaschine und die Drahterodiermaschine. Beim Senkerodieren wird die Elektrode dreidimensional geformt und in das Werkstück abgesenkt. Drahterodieren hingegen verwendet einen dünnen Draht als Elektrode, der kontinuierlich durch das Werkstück geführt wird – ideal für filigrane Konturen und Durchbrüche.
Werkzeuge für eine Senkerodiermaschine
Das zentrale Werkzeug bei der Senkerodiermaschine ist die Elektrode, meist aus Kupfer, Graphit oder Kupfer-Wolfram. Die Elektrode wird individuell entsprechend der gewünschten Form gefertigt und anschließend in das Werkstück „eingebrannt“. Weitere Werkzeuge und Komponenten sind:
- Elektrodenhalter
- Spannsysteme
- Elektrodenwechsler
- Spüldüsen
- Kühl- und Filtersysteme
- Elektrodenbearbeitungsmaschinen
- Reinigungsbürsten
- Justierspiegel
- Ausrichtsysteme
- Verschleißüberwachungssensoren
Die Elektrodengüte, Formgenauigkeit und das Material bestimmen maßgeblich die Bearbeitungsqualität und den Verschleiß.
Spannungsbereich einer Senkerodiermaschine
Beim Betrieb einer Senkerodiermaschine (Senkerodieren bzw. Sinker‑EDM) schwanken die im Entladungs‑Spalt anzulegenden Spannungen je nach Maschinentyp, Generator‑Technologie, Werkstückmaterial und Zustand („Gap“) erheblich.
Typische Spannungsbereiche:
1. Grober Materialabtrag (Rauherosion / Vorschlichten)
- Spannung: ca. 150–300 Volt
- Stromstärke: hoch
- Impulsdauer: lang
- Ziel: schneller Abtrag großer Materialmengen, raue Oberfläche
- Einsatz: Vorbearbeitung von Kavitäten oder großen Konturen
2. Mittlere Bearbeitung (Schlichten)
- Spannung: ca. 100–180 Volt
- Stromstärke: mittel
- Impulsdauer: mittellang
- Ziel: ausgewogenes Verhältnis zwischen Abtrag und Oberflächengüte
3. Feinschlichten (Feinerosion / Finishbearbeitung)
- Spannung: ca. 80–120 Volt
- Stromstärke: niedrig
- Impulsdauer: kurz
- Ziel: sehr glatte Oberflächen mit geringen Toleranzen
- Einsatz: letzte Bearbeitungsschritte bei Formeinsätzen oder Präzisionsteilen
Je nach Steuerung und Generator-Technologie können diese Werte fein justiert werden. Moderne Maschinen passen Spannung und Strom automatisch an, um Funkenstabilität und Bearbeitungsqualität zu optimieren.
Zubehör und Betriebsmittel für eine Senkerodiermaschine
Das wichtigste ist das Dielektrikum, meist ein spezielles Erodieröl, das für die Funkenerosion sowie Kühlung und Spülung verantwortlich ist. Zudem werden Filtereinsätze, Pumpen und Reinigungsmittel benötigt, um das Dielektrikum sauber zu halten. Als Zubehör kommen Elektrodenrohlinge, Elektrodenhalter, Werkstückspannsysteme, Messvorrichtungen, Automatisierungsmodule (z. B. Wechsler) und Kühlaggregate zum Einsatz. CAM-Software zur Elektrodengestaltung sowie Justier- und Ausrichtwerkzeuge unterstützen bei der präzisen Einrichtung.
Führende Hersteller von Senkerodiermaschinen
In unserer Herstellerliste finden Sie Unternehmen, die einer Senkerodiermaschinen für die Metallbearbeitung herstellen.
Häufig gesucht sind folgende Begriffe: Accutex Senkerodiermaschine, Agie Senkerodiermaschine, Charmilles Senkerodiermaschine, Exeron Senkerodiermaschine, GF Senkerodiermaschine, OPS Ingersoll Senkerodiermaschine, Mitsubishi Electric Senkerodiermaschine, ONA Eodiermaschine, Sodick Senkerodiermaschine, Makino Senkerodiermaschine
Auswahl der passenden Senkerodiermaschine
Möchten Sie eine Senkerodiermaschine kaufen, sind mehrere wichtige Merkmale und Spezifikationen zu berücksichtigen.
- Beim Kauf einer Senkerodiermaschine sind vor allem die Bearbeitungsgenauigkeit, Oberflächengüte und Positioniergenauigkeit entscheidend.
- Wichtig ist die maximale Elektrodengröße, der Verfahrweg der Achsen sowie die Größe des Arbeitsraums.
- Die Leistungsfähigkeit der Generatorsteuerung (z. B. Impulsdauer, Entladeenergie) beeinflusst die Schnittqualität, Bearbeitungsgeschwindigkeit und den Verschleiß der Elektrode.
- Auch die Dielektrikumqualität, das Filtersystem und die Temperaturstabilität spielen eine zentrale Rolle für die Prozesssicherheit.
- Ein weiteres Kriterium ist die Kompatibilität mit CAD/CAM-Systemen, da viele Elektroden individuell programmiert werden müssen.
- Wer hohe Stückzahlen oder mannlosen Betrieb anstrebt, sollte auf Automatisierungsoptionen wie Palettenwechsler, Elektrodenwechsler oder Fernüberwachung achten.
- Ebenso wichtig: guter Service, Ersatzteilverfügbarkeit und Schulung durch den Hersteller.
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Anschaffungskosten einer Senkerodiermaschine
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Die Anschaffungskosten für eine neue Senkerodiermaschine (z. B. eine Funkenerosions-Maschine oder DrahtSenkerodiermaschine) können stark variieren – abhängig von Faktoren wie Technologie (Draht- vs. Senkerosion), Automatisierungsgrad, Bearbeitungsgröße, Präzision, Marke und Ausstattung. Konkrete Preise sind öffentlich kaum ausgewiesen. Wenn Sie eine neue Senkerodiermaschine 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 Senkerodiermaschinen
Dieser Artikel beantwortet unter anderem folgende Fragen und hilft bei den genannten Sucheingaben:
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