EDM proces: vonkeroderen

Wat is een EDM proces of vonkeroderen?

Het principe van het EDM proces is heel eenvoudig gebaseerd op het verschijnsel van elektrische spanning. De term ‘EDM’ is afgeleid uit het Engels en betekent ‘Electrical Discharge Machining‘. Het EDM-proces wordt in Nederland vonkeroderen, vonkerosie, vonktechniek en ook vonkverspanen of draaderoderen genoemd. Draaderoderen is pas rond 1970 ontstaan.

Bij EDM – ook genoemd ‘discharge machining’ – wordt gebruik gemaakt van een elektrische vonk tussen een voorgevormde elektrode en een werkstuk (product). Tijdens het vonkverspanen blijft die vonk zichtbaar. De vonk realiseert een hoge temperatuur die rond de 1.200 graden ligt.

Dankzij die enorme hitte smelten stroomgeleidende materialen zoals gehard staal, aluminium, gietijzer of wolfraam. Deze gecontroleerde vonk wordt zeer nauwkeurig gelokaliseerd, zodat alleen het materiaaloppervlak van een werkstuk wordt beïnvloed.

EDM-processen hebben doorgaans geen invloed op de warmtebehandeling onder het oppervlak. Het machinepark van Nefratech EDM-Center bestaat uit draadvonkmachines, zinkvonkmachines en vonkboormachines. In onze werkplaats kunnen wij draadvonken tot 3.000 kg met een werkstukgrootte van 1.250 mm x 1.000 mm en een bereik van 800 x 600 x 800 mm in hoogte.

Complexe vormen realiseren uit metaal met vonkeroderen

EDM (vonkeroderen) wordt toegepast als er een lage restspanning wenselijk is omdat er geen hoge snijkracht nodig is voor de metaalbewerking. Door de lage restspanning ontstaat er weinig verandering in de mechanische eigenschappen van het metaal. Er vindt geen vervorming van het metaal plaats. Met hulp van vonkerosie kunnen ingewikkelde vormen met extreme nauwkeurigheid uit geleidende metalen worden gerealiseerd. Draadvonken en zinkvonken zijn voorbeelden van EDM metaalbewerking. Deze twee begrippen samen worden zo ook wel vonkerosie, vonkeroderen of vonkverspanen (Engels: wire cutting) genoemd. Draadvonken en zinkvonken zijn twee verschillende vormen van vonkverspanen. De rode draad…. is elektrische spanning!

Lees ook meer over 5-assig simultaan draadvonken

Vonkeroderen: draadvonken

Het principe van draaderoderen – ook draadvonken of zinkvonken genoemd – is dat twee elektroden een elektrische verbinding met elkaar maken. Hierdoor schieten beide elektroden een stuk materiaal (metaal) van een werkstuk met behulp van korte pulsen. Het werkstuk is dan de ene elektrode en de draad, die continu toegevoerd wordt (met een statische snelheid), is de andere elektrode. Tijdens het verspanen worden zowel het werkstuk als de elektrode verspaand. Voor een bepaalde precisie in een inkeping moet men meerdere elektrodes aanmaken. 

Bij draaderosie vindt de vonk altijd plaats in het diëlektricum van gedeïoniseerd water (isolerende vloeistof). De draad wordt door deze vloeistof doorlopend doorgevoerd met een continue snelheid. Het werkstuk ligt tijdens het draadvonken geheel onder gedemineraliseerd water De geleidbaarheid van dit gedeïoniseerd water wordt zorgvuldig geregeld en werkt als koelmiddel. Een filter van hars zorgt ervoor dat de vooraf ingestelde geleidbaarheid van het water constant blijft. Dit zorgt voor een stabiel vonkproces. 

Het water spoelt ook de overtollige, geërodeerde metaaldeeltjes weg tijdens het spoelen. Bij het EDM proces wordt een uitgerekte elektrode-draad gebruikt. Dit is een enkele, nauwkeurig gesneden koperdraad dat de horizontale stand van een werkstuk volgt. Bij wire EDM-processen wordt de rol van de isolerende elektrode vervuld door draden van koper met een diameter van 0,0005 tot 0,013 en een diameter van 1 mm tot 1,5 mm. Draadvonken wordt onder andere ingezet voor het maken van snijstempels en bij het maken van matrijzen. Verderop lees je meer de specifieke toepassingen van draadvonken. Lees ook: waarvoor wordt vonkverspanen gebruikt.

Vonkeroderen: zinkvonken

Ook zinkvonken is een vorm van EDM (electrical discharge machining) waarbij een vormelektrode in het te bewerken metaal ‘zinkt’. Ook dit is een proces waarbij gebruik wordt gemaakt van een gecontroleerde vonk. Met zinkvonken kan elke gewenste vorm uit geleidend metaal worden gerealiseerd. Het metaal wordt ook door middel van elektrische geleiding bewerkt, net als bij draadvonken. Ook deze vorm van metaalbewerking is uiterst nauwkeurig en hiermee kunnen zelfs de kleinste werkstukken worden verspaand. Zinkvonken biedt de mogelijkheid om vormholtes van spuitgietmatrijzen te realiseren maar onder andere ook spiebanen of vierkante en zelfs zeskantige gaten. Lees meer over zinkvonken.

Vonkboren

Voordat een metaal met draadvonken bewerkt kan worden moeten er startgaten geboord worden. Draadvonken is ook zeer toepasbaar voor het vonkboren van zeer kleine gaatjes in moeilijk te bewerken materialen. Lees meer: wat is vonkboren?
Bekijk ook de pagina vonktechnieken.

Nefratech EDM-Center is gespecialiseerd in complexe opdrachten in draadvonken tot 3 ton, zinkvonken en vonkboren.

Voorbeelden van draaderoderen

Door middel van EDM techniek – zoals draadvonken en zinkvonken – kunnen de volgende producten vervaardigd worden:

• Stansmatrijzen
• Opspanmallen
• Spuitgietmatrijzen
• Stansen / stansmessen
• Spline-vertandingen
• Tandwielen
• 2,5D-vormmallen
• Snijgereedschappen
• Stempels
• Onderdelen voor de medische industrie
• Onderdelen voor de luchtvaart en ruimtevaart
• Onderdelen voor defensie
• Vormgereedschappen
• Metalen componenten
• Prototypes
• Productie uit één stuk
• CAM-schijven en rondingen
• Meetapparatuur
• Extrusiemallen
• Volgbuig- en vormgereedschappen

Lees ook: voordelen van draadvonken