ECM (Electrochemical Machining \/ Elektrochemische Metallbearbeitung) findet immer mehr Anwendungen in der Industrie. \u00dcblich ist bisher das Entgraten, es k\u00f6nnte aber klassische spanende Fertigungsverfahren als bessere Alternative ersetzen. Was genau dahinter steckt, erkl\u00e4ren die beiden ECM-Experten Fazli Yilmaz und Franz Gro\u00df von EMAG ECM im Interview.<\/p>\n
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Fazli Yilmaz:<\/em><\/strong> Das Verfahren beruht auf der Elektrolyse. Ein Werkzeug f\u00e4hrt in einer Elektrolytl\u00f6sung dicht an ein Werkst\u00fcck. Eine Spannung entl\u00e4dt sich zwischen dem als Kathode dienenden Werkzeug und Werkst\u00fcck, der Anode. Dadurch geht das Material vom Werkst\u00fcck in L\u00f6sung \u00fcber, das vom Elektrolyt ausgeschwemmt wird. Vor jeder Ann\u00e4hrung flie\u00dft sauberes Elektrolyt nach. Wesentlicher Vorteil des Verfahrens ist die Ber\u00fchrungslosigkeit zwischen Werkzeug und Werkst\u00fcck. Wir erzielen Vorsch\u00fcbe zwischen 0,2 Millimetern beim Bearbeiten filigraner Teile und vier Millimetern pro Minute beim R\u00e4umen.<\/p>\n Franz Gro\u00df:<\/em> <\/strong>ECM hat einen geringeren Verschlei\u00df der Werkzeuge als spanende Fertigungsverfahren. Aber auch das Werkst\u00fcck wird geschont, da es keinen mechanischen und thermischen Belastungen ausgesetzt wird. Das verhindert Ver\u00e4nderungen der mechanischen Werkstoffeigenschaften und garantiert eine hohe Reproduzierbarkeit. Wir erzielen, abh\u00e4ngig vom Werkstoff, Oberfl\u00e4cheng\u00fcten bis zu Ra<\/sub> 0,05 \u00b5m und besser. Durch eine geschickte Werkzeugform lassen sich schwer zug\u00e4ngliche Stellen gut bearbeiten und komplizierte Formen sogar im Bauteilinneren realisieren. ECM eignet sich besonders f\u00fcr Bauteile aus den Bereichen Motor- und Getriebebau sowie der Fluidik, aber auch der Medizintechnik und Luftfahrt.<\/p>\n Fazli Yilmaz:<\/em><\/strong> Grunds\u00e4tzlich kommen alle elektrisch leitenden Metalle infrage, vom normalen und hochlegierten Stahl bis zum Aluminium. Dabei spielt es keine Rolle, ob es sich um weiches Aluminium oder geh\u00e4rteten Stahl handelt, der Prozess bleibt gleich und auch die Prozesszeiten \u00e4ndern sich selbst bei besonders harten Nickelbasislegierungen nur unwesentlich.<\/p>\n Fazli Yilmaz:<\/em><\/strong> Wir verwenden in der Regel g\u00e4ngige austenitische Edelst\u00e4hle 1.4301 (X5CrNi18-10) oder 1.4303 (X5CrNi18-10), die besonders korrosionsbest\u00e4ndig sind und sich gut klassisch bearbeiten lassen. Sie m\u00fcssen nicht geh\u00e4rtet werden. Grunds\u00e4tzlich kann jeder Kunde, der \u00fcber entsprechende Maschinen verf\u00fcgt, die Kathoden selbst herstellen.<\/p>\n Franz Gro\u00df:<\/em><\/strong> Wir bieten das allerdings auch als Service an. Vor allem am Anfang empfiehlt es sich, im Rahmen eines Turnkey-Projekts mit unserer Hilfe eigene Expertise aufzubauen. Der Kunde kann auf Wunsch bei uns alles aus einer Hand bekommen, den kompletten Prozess mit Maschine, Werkzeugen, Vorrichtungen, Automation usw.<\/p>\n Franz Gro\u00df:<\/em><\/strong> Wir verwenden durchg\u00e4ngig Siemens-Steuerungen. F\u00fcr die C-Maschinen wird das in Zukunft die Simatik S7-1500 sein. Bei den gr\u00f6\u00dferen P-Maschinen setzen wir die Sinumerik 840D sl ein. Die Programmierung ist bei beiden Steuerungen identisch aufgebaut. F\u00fcr ein neues Werkst\u00fcck muss lediglich das passende, hinterlegte Typprogramm aufgerufen und die entsprechenden Parameter eingegeben werden. Es ist wirklich einfach, einen Typ anzulegen und einzufahren.<\/p>\n Fazli Yilmaz: <\/em><\/strong>Alle ECM-Maschinen sind manuell oder automatisch beladbar, sowohl \u00fcber ein Portal-System als auch per Roboter. Interessant ist die M\u00f6glichkeit, zun\u00e4chst manuell zu starten und bei steigenden St\u00fcckzahlen zu automatisieren. Hinzu kommt die M\u00f6glichkeit der Mehrfachbearbeitungen.<\/p>\n Franz Gro\u00df:<\/em> <\/strong>Es handelt sich um einen geschlossenen Prozess. Was an Material abtragen wird, geht vollst\u00e4ndig ins Elektrolyt-Managementsystem mit Filtration. Das kann bei den Einzelplatzmaschinen integraler Bestandteil der Maschine sein, oder ein separates Elektrolyt-Managementsystem, an das mehrere ECM-Module angeschlossen werden.<\/p>\n Fazli Yilmaz:<\/em><\/strong> Das verschmutzte Elektrolyt wird im Managementsystem mehrfach gefiltert. Dazu stehen verschiedenste Filtrationsm\u00f6glichkeiten von leicht wechselbaren Patronen \u00fcber Kammfilterpressen bis hin zur Mikrofiltration mit R\u00fccksp\u00fclung zur Verf\u00fcgung. Letztere erreicht eine Partikelgr\u00f6\u00dfe von 0,5 \u00b5m, wir haben also immer praktisch reines Elektrolyt im Prozess. Das Elektrolyt sollte im Schnitt j\u00e4hrlich gewechselt werden, was aber vom Einzelfall abh\u00e4ngt. Es wird automatisch aufbereitet und der pH-Wert im neutralen Bereich gehalten.<\/p>\nWelche Materialien lassen sich mit den ECM-Verfahren bearbeiten?<\/h5>\n
Aus welchen Werkstoffen bestehen die Kathoden und wer fertigt sie?<\/h5>\n
Welche Steuerungen setzen Sie ein und wie l\u00e4sst sich der Prozess automatisieren?<\/h5>\n
Wie sieht das Elektrolyt-Management aus?<\/h5>\n
Was kostet das Ganze?<\/h5>\n