Grundlagenuntersuchung zur funkenerosiven Senkbearbeitung mit verschiedenen Hartmetallspezifikationen
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Aufgrund der limitierten Zerspanbarkeit von Wolframkarbid (WC)-Werkstoffen ist der Einsatz von Formelektroden aus Hartmetall in der funkenerosiven (EDM) Senkbearbeitung bisher erheblich eingeschränkt, obwohl Hartmetalle für die Funkenerosion vorteilhafte Eigenschaften aufweisen und bereits beim funkenerosiven Bohren als Rohrelektroden Anwendung finden. Im Rahmen des Forschungsvorhabens konnten verschiedene Hartmetalle mit Kobalt-Bindephase (WC-Co) anhand ihrer Werkstoffeigenschaften klassifiziert und der Einfluss dieser Werkstoffeigenschaften hinsichtlich des EDM-Prozessverhaltens bestimmt werden. Weiterhin wurde der Einfluss der EDM-Prozessparameter auf das funkenerosive Senken mit WC-Co-Elektroden sowohl in der Makro- als auch der Mikrobearbeitung ermittelt. Auf Basis der umfangreichen Senkversuche wurden Regressionsgleichungen erstellt, welche die Grundlage für die Ermittlung geeigneter Parametersätze für die Makro- und Mikrobearbeitung darstellten. Weiterhin erfolgte ein Vergleich von WC-Co-Elektroden mit Elektroden aus den in der Senkerosion gängigen Werkstoffen Graphit und Elektrolytkupfer. Mit den Ergebnissen dieser Untersuchungen konnten dedizierte Einsatzgebiete der WC-Co-Elektroden in der funkenerosiven Senkbearbeitung bestimmt werden. Insbesondere in der Mikrobearbeitung konnte ein reduziertes Verschleißverhalten der WC-Co-Elektroden nachgewiesen werden, wodurch gegenüber dem aktuellen Stand der Technik deutliche Verbesserungen in den erreichbaren Formgenauigkeiten GF bei der funkenerosiven Fertigung von Mikrostrukturen möglich sind. Dies stellt ein entscheidendes Merkmal für den wirtschaftlichen Einsatz sowie einen internationalen Wettbewerbsvorteil dar.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Fundamental research of applying tungsten carbide-cobalt as tool electrode material for sinking EDM. Procedia CIRP, 95, 466-470.
Uhlmann, Eckart; Polte, Mitchel; Bolz, Robert & Börnstein, Julian
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Novel Advances in Machine Tools, Tool Electrodes and Processes for High-Performance and High-Precision EDM. Procedia CIRP, 113, 611-635.
Uhlmann, Eckart; Polte, Mitchel & Yabroudi, Sami
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Validation of different tungsten carbide-cobalt grades as tool electrode material for sinking EDM. Procedia CIRP, 113, 125-130.
Uhlmann, Eckart; Bolz, Robert; Polte, Mitchel & Börnstein, Julian
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Die-sinking electrical discharge machining of nickel-based alloy with different tungsten carbide-cobalt grades, Vortrag am 9.07.2023, FEMS EUROMAT 2023, Frankfurt/Main.
Uhlmann, E.; Bolz, R.; Polte, M. & Hein
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Echtzeit-Energieüberwachung in der Funkenerosion/Real-time energy monitoring in electrical discharge machining – Advanced software practices for signal analysis and classification. Wt Werkstattstechnik Online, 113(07–08), 304–310.
Uhlmann, Eckart; Polte, Mitchel; Yabroudi, Sami; Thißen, Kai & Penske, Wilhelm
