Draadvonken liefert in Matrizenproduktion eine Genauigkeit, die mit konventionellen Zerspanungsprozessen nicht erreichbar ist, selbst in gehärteten Stahlsorten. Draadvonken (Draht-Erodieren) arbeitet ohne mechanische Kontaktkraft, wodurch auch dünne Wände und harte Materialien ohne Verformung bearbeitet werden. Toleranzen von ±0,002 bis ±0,005 mm sind standardmäßig erreichbar bei Matrizenbauteilen wie Stempeln, Matrizen-Einsätzen und Führungen. Die Kombination von Draadvonken mit präziser Oberflächenbearbeitung macht den Prozess geeignet für komplexe Matrizengeometrien mit scharfen Innenwinkeln.

Was ist Drahterodieren und warum ist es für Formen relevant?

Draadvonken, auch bekannt als Drahterodieren (elektrische Entladungsbearbeitung), ist ein Funkenerosionsverfahren, bei dem ein dünner Metalldraht als Elektrode fungiert und Material durch kontrollierte elektrische Entladungen abträgt.

Der Draht, üblicherweise aus Messing mit einem Durchmesser von 0,1 bis 0,3 mm, bewegt sich kontinuierlich von einer Spule und kommt nie physisch mit dem Werkstück in Kontakt. Die zwischen Draht und Werkstück entstehenden Funken entfernen Material in mikroskopisch kleinen Partikeln. Dies geschieht vollständig in einer dielektrischen Flüssigkeit (deionisiertes Wasser), die den Prozess kühlt und Erosionspartikel abführt.

Für die Matrizenproduktion ist dies aus mehreren Gründen wichtig:

• Matrizen werden aus gehärteten Werkzeugstählen wie 1.2379 (D2), 1.2842 oder 1.2083 gefertigt, die nach dem Härten durch Fräsen und Drehen schwierig oder nicht mehr maßhaltig zu bearbeiten sind
• Draadvonken werkt na het harden, waardoor thermische maatveranderingen door het hardingsproces geen invloed meer hebben op de eindmaat
• Die Abwesenheit von Scherkräften eliminiert Rückfederung und Durchbiegung bei schlanken Matrizenprofilen
• Scharfe Innenecken mit einem Radius von 0,05 mm sind erreichbar, was bei gefrästen Arbeiten nicht möglich ist

Welche Toleranzen sind erreichbar beim Drahterodieren?

Beim Drahterodieren von Formenbauteilen sind Posizionstoleranzen von ±0,002 mm und Oberflächengüten von Ra 0,2 µm ohne Nachbearbeitung erreichbar.

Die exakte Genauigkeit hängt von drei Variablen ab: der Maschinenkonfiguration, dem Material und der Anzahl der Schnittgänge. In der Praxis werden beim Matrizenbau standardmäßig mehrere Schnittgänge durchgeführt:

• Erste Schnitt (Schruppschneide): hoher Materialabtrag, geringere Genauigkeit, rundum Maßübermaß von 0,05 bis 0,1 mm
• Zweiter Schnitt (Skim-Schnitt 1)Verbesserung der Geradheit und Oberflächenqualität
• Dritte und vierte Schnitt (Skim-Schnitte 2 und 3): Eindmaat en oppervlakteafwerking, Ra bereikt 0,2 tot 0,4 µm

Elk extra snijpas verhoogt de bewerkingstijd maar verlaagt de oppervlakteweerstand en verbetert de passingen van stempel op matrijs. Bij matrijzen voor fijnstansen, stansgereedschappen voor elektrische aansluitingen of spuitgietmatrijzen met nauwe toleranties zijn drie tot vier snijgangen standaard.

Neben der Oberflächenqualität ist die Geradheit über die Höhe ein kritischer Parameter. Bei einem Matrizenwerkzeug von 80 mm Höhe ist eine Geradheit von 0,003 mm auf gut kalibrierten Maschinen mit Führung des Drahtes oberhalb und unterhalb des Werkstücks erreichbar.

Sechs Anwendungen von Drahterodieren in der Formenherstellung

Draadvonken wird in der Matrizenproduktion für alle Komponenten eingesetzt, bei denen eine hohe Maßgenauigkeit, scharfe Konturen oder eine Bearbeitung nach dem Härten erforderlich sind.

Stempel und Matrizen-Einsätze

Der Stempel und der zugehörige Matrizeneinsatz müssen exakt aufeinander abgestimmt sein, mit einem Spiel, das vom zu stanzenden Material und der Blechdicke abhängt. Drahterodieren ermöglicht die Definition des Spiels bis auf Mikrometerniveau, unabhängig vom Werkzeugstahlhärtegrad.

Leiterplatten

Leitplatten enthalten präzise positionierte Löcher, die den Stempel während des Hubs exakt führen. Positionstoleranzen von ±0,003 mm werden bei Drahtfunken erreicht mit Hilfe von Präzisionsreferenzpunkten auf der Maschine.

Auswerferplatten und Durchführungen

Bei Auswerferplatten sind die Bohrungen für die Auswerferstifte präzise in Position und Durchmesser. Drahterodieren bietet hier Vorteile gegenüber dem Bohren, insbesondere bei mehreren Bohrungen in engen Abständen.

Schneidekonturen für das Feinstanzen

Beim Feinstanzen ist ein minimaler Schnittspielraum erforderlich, der manchmal weniger als 0,51 % der Blechdicke beträgt, was bedeutet, dass Stempel und Matrize im Submikrometerbereich aufeinander abgestimmt sein müssen. Dies ist ausschließlich durch Drahterodieren möglich.

Einsätze für Spritzgussformen

Bei Spritzgussformen werden Kerne und Kavitäten-Einsätze aus gehärtetem Stahl funkenerodiert, um die Kontur des zu produzierenden Kunststoffteils zu definieren. Die Oberflächengüte nach mehreren Schlichtschnitten ist direkt nutzbar für glänzende Produktflächen.

Profilkonturen für progressive Stanzen

In progressiven Stanzwerkzeugen werden mehrere Bearbeitungsstationen in exaktem Abstand angebracht. Drahterodieren ermöglicht es dem Werkzeugmacher, komplexe Profilkonturen präzise in gehärtetem Stahl auszuführen, ohne die Positionsgenauigkeit des zu verändern. Werkzeug dich zu stören.

Welche Materialien werden bei Drahtschneiden verarbeitet?

Draadvonken ist anwendbar auf alle elektrisch leitenden Materialien, unabhängig von der Härte, was es ideal macht für gehärtete Werkzeugstähle.

Die am häufigsten verarbeiteten Materialien beim Formenbau durch Drahterodieren:

• 1.2379 (D2): hochkohlenstoffhaltiger, hochchromhaltiger Werkzeugstahl, HRC 58 bis 62, Standard für Stanz- und Schneidwerkzeuge
• 1.2842 (90MnCrV8)ölgehärteter Werkzeugstahl, HRC 58 bis 62, gute Maßhaltigkeit nach dem Härten
• 1.2083 (420 RVS Typ)korrosionsbeständiger Werkzeugstahl, angewendet in Spritzgussformen für korrosive Kunststoffe
• 1,2344 (H13): warmgewalzter Werkzeugstahl, HRC 44 bis 52, für Spritzgießformen mit hoher thermischer Belastung
• Hartmetall (WC Co)äußerst harte Verbundwerkstoffe, Drahterodieren ist hier eine der wenigen Bearbeitungsmethoden, die funktionieren

Bij hardmetalen is de bewerkingssnelheid aanzienlijk lager dan bij staal en vergt het specifieke machine-instellingen. De mogelijkheid om hardmetalen überhaupt te bewerken na het sinteren is echter een unieke eigenschap van EDM die geen enkel Spannungs-Prozess teilt.

Draadvonken versus frezen: wann entscheiden Sie sich?

Draadvonken und Fräsen sind komplementäre Prozesse in der Formenherstellung. Die Wahl hängt von der Geometrie, der Härte des Werkstücks und den geforderten Toleranzen ab.

In der Praxis wird für Formen oft eine kombinierte Strategie angewendet: Fräsen für globale Konturen und Löcher vor dem Härten, Drahterodieren für die Endkonturen, Passflächen und kritische Merkmale nach dem Härten. Dies optimiert sowohl die Durchlaufzeit als auch die Maßgenauigkeit.

Bei Euro-Techniek wird pro Formteil beurteilt, welcher Prozess, oder welche Kombination, die erforderliche Maßgenauigkeit innerhalb der kürzest möglichen Durchlaufzeit liefert.

Funkenerosion bei Euro-Techniek

Euro-Techniek verfügt über Drahterosion für die Herstellung und Überholung von Matrizenbauteilen, Stanz- und Schneidwerkzeugen sowie präzisen Einsätzen.

Wir verarbeiten gehärtete Stahlsorten, Hartmetall und korrosionsbeständige Werkzeugstähle und arbeiten mit Bezugssystemen für wiederholbare Aufspannung von Formkomponenten. Jedes Funkenerosionsprogramm wird auf Basis der Fertigungszeichnung und der Materialspezifikation des Werkstücks erstellt.

Neem Kontakt mit Euro-Techniek aufnehmen für eine technische Beurteilung Ihrer Matrizenkomponente oder für Informationen über die verarbeitbaren Materialien und erreichbaren Toleranzen beim Drahterodieren.

Veelgestelde vragen over draadvonken in matrijzenproductie

Kann Draadvonken werden angewendet auf gehärteten Stahl?

Ja. Drahterodieren arbeitet unabhängig von der Härte des Materials. Geharteter Werkzeugstahl bis HRC 65 wird ohne Einschränkungen bearbeitet. Dies ist einer der Hauptgründe für die Anwendung in der Matrizenherstellung.

Was ist der minimale Winkeldrahtradius beim Drahterodieren?

Mit einem Drahtdurchmesser von 0,1 mm ist ein Innenbogenradius von ca. 0,05 bis 0,07 mm erreichbar. Bei Standard-Messingdraht von 0,25 mm beträgt der minimale Innenbogenradius ca. 0,13 mm.

Wie viele Schnittbahnen werden für einen Matrizeneinsatz benötigt?

Für die meisten Matrizenkerne sind drei bis vier Schneidgänge erforderlich, um sowohl die Maßhaltigkeit (±0,002 mm) als auch die Oberflächengüte (Ra 0,2 bis 0,4 µm) zu erreichen. Bei weniger kritischen Teilen genügen zwei Schneidgänge.