Spanlose Fertigung

2 Elektrische Bearbeitungsverfahren (S. 31)

2.1 Funkenerosion
2.1.1 Verfahrensprinzip

Das elektrisch leitende Werkstück ist gemeinsam mit einer als Werkzeug dienenden Elektrode (siehe Abb. 2.1.1) in einer isolierenden Flüssigkeit, einem nicht leitenden "Dielektrikum", angeordnet. Zwischen die Werkzeugelektrode und das Werkstück wird nun die von einer Stromquelle erzeugte pulsförmige Spannung angelegt, die in den Impulsspitzen so hoch ist, dass eine Gasentladung gezündet wird, wobei zunächst das flüssige Dielektrikum verdampft und die Zündung im Dampf erfolgt. Die Stromquelle liefert dabei einen so hohen Strom, dass eine Bogenentladung zu Stande kommt.

Diese Bogenentladung erwärmt die Fußpunkte auf dem Werkstück und der Werkzeugelektrode so stark, dass dort Material verdampft und beide Elektroden in Form eines kleinen Kraters abgetragen werden. Dabei kann durch passende Kombination des Werkstückmaterials und des Materials der Werkzeugelektrode eine Abtragung praktisch nur am Werkstück erreicht werden.

Der Lichtbogen erlischt nach der kurzen Zeit von wenigen Millisekunden beim Ende des Impulses, so dass kein kontinuierlich brennender Lichtbogen, sondern nur ein "Funken" zu Stande kommt. Beim Eintreffen des nächsten Spannungsimpulses findet dann wieder die Zündung eines Funkens statt, und zwar an einer Stelle mit bevorzugten Bedingungen. Diese wären etwa heiße Stellen auf den Elektroden, wo die Elektronenemission erleichtert wird, oder ein besonders kleiner Abstand zwischen den Elektroden, wo damit die elektrische Feldstärke besonders hoch ist.

Heiße Stellen an den Elektroden rühren natürlich von den Fußpunkten des zuletzt gezündeten Funkens her, so dass die Funken immer wieder an derselben Stelle zünden würden und damit eine Abtragung nur an einer Stelle des Werkstücks stattfinden würde. Dies wird durch die kühlende Wirkung des Dielektrikums verhindert. Damit kann der nächste Funke nur an der Stelle überspringen, wo der Abstand von Werkstück und

1;Vorwort;6
2;Inhalt;8
3;1 Physikalische Grundlagen;12
3.1;1.1 Licht-Strahlen, -Wellen und -Quanten;12
3.2;1.2 Gauß scher Strahl;19
3.3;1.3 Atome und Moleküle und ihre Wechselwirkung mit Licht;26
3.4;1.4 Elektrische Gasentladungen;34
4;2 Elektrische Bearbeitungsverfahren;42
4.1;2.1 Funkenerosion;42
4.2;2.2 Lichtbögen und Plasmastrahlen;50
5;3 Lasertechnik;54
5.1;3.1 Arbeitsweise eines Lichtverstärkers;54
5.2;3.2 Rückkopplung von Laserverstärkern durch optische Resonatoren;56
5.3;3.3 Laserquellen;60
5.4;3.4 Wechselwirkung zwischen Laserstrahlung und Werkstück;73
5.5;3.5 Grundsätzliche Bearbeitungsmöglichkeiten mit dem Laser;80
5.6;3.6 Laserschneiden;87
6;4 Umformtechnik;106
6.1;4.1 Grundlagen der Umformung;106
6.2;4.2 Übersicht über die Umformverfahren;129
6.3;4.3 Biegen;131
6.4;4.4 Tiefziehen;143
6.5;4.5 Strangpressen;155
6.6;4.6 Freiformen-Schmieden;160
7;5 Literaturverzeichnis;168

Prof. Dr. Dieter Schuöcker ist seit 1987 Vorstand des Instituts für Umformtechnik und Hochleistungs lasertechnik der Technischen Universität Wien. Er ist Erfinder bzw. Miterfinder von rund zwei Dutzend Patenten über Plasma-, Laser- und Fertigungstechnik. Von ihm gibt es über 100 Veröffentlichungen auf den Gebieten der Plasma-, der Energie- und Lasertechnik sowie der Fertigungstechnik.

"Kompakte Einführung in die Spanlose Fertigung, wobei neben der klassischen Umformtechnik auch Laserbearbeitung und elektrische Bearbeitungsverfahren (Funkenerosion u.a.) vorgestellt werden. Lehrbuch für Ingenieure und Techniker in Studium und Praxis, das vorwiegend auf Verfahrensprinzipien und physikalische Gesetzmäßigkeiten, weniger auf einzelne Bearbeitungsvorgänge eingeht." -- Ekz-Informationsdienst 51/2006