Entwicklung, Analyse und Einsatz von oberflächenoxidierten Werkzeugelektroden zur Optimierung des funkenerosiven Bohrens – OXI4EDM

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
• Fachliche Zuordnung: Produktionsautomatisierung und Montagetechnik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 425366504

Aufgrund politischer und wirtschaftlicher Entwicklungen ist der mittelständisch geprägte Formen- und Werkzeugbau, als einer der wichtigsten Industriezweige des deutschen produzierenden Gewerbes, mit neuen Herausforderungen auf globalen Märkten konfrontiert. Zur Sicherstellung der Wettbewerbsfähigkeit muss der deutsche Formen- und Werkzeugbau seine überlegene Qualität und Produktivität unter Einsatz von innovativen Fertigungstechnologien verstetigen.Für das Einbringen von Bohrungen in schwer bis nicht zerspanbare Werkstoffe kommt im Formen- und Werkzeugbau das funkenerosive Bohren zum Einsatz. Das Fertigungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es für die Bearbeitung elektrisch leitfähiger Werkstoffe, unabhängig von Härte und Festigkeit, eingesetzt werden kann. Der verfahrensbedingte Abtransport der Abtragpartikel über den Seitenspalt führt, aufgrund von Kurzschlüssen und Sekundärentladungen zwischen den Werkzeugmantelflächen und den Bohrungswänden, zu negativen Prozessbeeinträchtigungen wie z. B. einer konischen Aufweitung und einem limitierten Aspektverhältnis der Bohrungen.Ziel des Vorhabens ist daher die Optimierung des funkenerosiven Bohrprozesses durch die Entwicklung, Analyse und den Einsatz von innovativen, oberflächenoxidierten Werkzeugelektroden aus Kupfer und Messing. Über die Oxidation der Elektrodenoberflächen werden die Werkzeugmantelflächen in einer bisher noch nicht ausgeführten Weise elektrisch isoliert, um die im Seitenspalt auftretenden Kurzschlüsse und Seitenentladungen zu minimieren. Aufbauend auf den im Forschungsvorhaben gewonnenen grundlegenden Erkenntnissen zu den Wechselwirkungen zwischen Oxidationsschichterzeugung und den Zielgrößen der Funkerosion, wird es möglich sein, Bohrungen mit stark reduzierter Prozessdauer, mit hohem Aspektverhältnis sowie verbesserter Qualität (u.a. verringerter Konizität) zu fertigen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professorin Dr.-Ing. Bettina Camin; Professor Dr. Walter Reimers