Im Bereich der Präzisionsprägewerkzeuge sind bei der Bearbeitung von Hartmetall zunehmend feinste Oberflächen gefragt. Vor diesem Hintergrund hat Makino die UPV-3 und UPV-5 konzipiert. Die neu entwickelte SPG II-Bearbeitungseinheit in Verbindung mit der hohen Struktursteifigkeit der Drahterodiermaschinen bringt derartige Oberflächengüten bei praktikablen Bearbeitungsgeschwindigkeiten in einem Dielektrikum auf Ölbasis zustande.
Werkzeuge und Formen für Leiterrahmen, IC-Komponenten, Anschlussklemmen und LED-Leiter, Werkzeuge für Motorrotoren, Sintermetallwerkzeuge, Schneidkanten von PKD-Werkzeugen – die Anwendungen, bei denen Hartmetall zu hochfeinen Oberflächen bearbeitet wird, sind vielfältig. Genau hier zeigen die neuen Drahterodiermaschinen von Makino was in ihnen steckt.
Feinste Oberflächen
Bei Matrizen für Narrow-pitch-Steckverbinder erreichen die UPV-3 und UPV-5 eine Oberflächengüte von 0,07 µm Ra und sogar 0,03 µm Ra, wenn die Stegbreiten unter 0,1 mm liegen. Die beiden Drahterodiermaschinen sind gleichermaßen für die Bearbeitung von Werkzeugen für Motorrotoren geeignet, bei denen eine Oberflächengüte von 0,03 µm Ra gefordert ist, so wie für die Fertigung kleinster Konturen, bei denen nachträgliches Polieren nicht zuträglich ist. Die beste jemals erreichte Oberflächenqualität bei einer 20 mm starken Platte betrug 0,012µm Ra.
Schnellere Bearbeitungszeit
Die Bearbeitungsgeschwindigkeit mit einem Dielektrikum auf Ölbasis ist niedriger als bei einem wasserhaltigen Fluid, wenn man den Vergleich bei einer Oberflächengüte von 0,1 µm Ra ansetzt. Letzteres ist aber auch die Leistungsgrenze des wasserbasierten Dielektrikums. Für Oberflächengüten unterhalb 0,1 µm Ra liegen die praktikablen Bearbeitungsgeschwindigkeiten bei einem ölbasierten Dielektrikum höher. Außerdem verbessert Makinos neu entwickelte SPG II-Bearbeitungseinheit die Produktivität bei der Endbearbeitung dank einer verringerten Anzahl von Arbeitsdurchgängen. Ergebnis: Praxistests auf Makino-Maschinen haben gezeigt, dass die Bearbeitungszeit mit einem Dielektrikum auf Ölbasis um 22% kürzer ist, als bei einem wasserbasierten Erodierprozess.
Maschinen-Highlights
Die Kombination aus hoher Struktursteifigkeit und der SPG II-Feinst-bearbeitungseinheit ermöglicht bei dieser Drahterodiermaschine eine derartig hochgenaue Metallverarbeitung. Die große Maschinensteifigkeit wurde durch eine eingehende bauliche Analyse erzielt. Das entscheidende Problem der thermischen Stabilität wurde ebenfalls gelöst, und zwar durch eine Maschinentemperaturregelung und die optionale Funktion Thermal Guard. Die wichtigsten Merkmale der SPG II-Feinstbearbeitungseinheit sind die Mikro-Funkenspaltregelung bis herunter auf 1 µm und weniger und die kontrollierte Mikrobearbeitung.
Vorteile eines Dielektrikums auf Ölbasis
Der hohe elektrische Widerstand eines Dielektrikums auf Ölbasis ermöglicht kleinere Funkenspaltweiten. Anders gesagt: Der Spalt zwischen der Drahtelektrode und dem Werkstück kann zum Zeitpunkt der elektrischen Entladung geringer sein. Damit werden Schwankungen in der Breite der Löcher und den Abmessungen verringert. Außerdem kann die Bearbeitung durch Mikrofunkenerosion erfolgen. Ein weiterer Vorteil im Verhältnis zum Erosionsprozess im Wasserbad: Es bildet sich keine weiße Schicht auf der bearbeiteten Fläche, wodurch die Lebensdauer des Werkzeugs oder der Form verlängert wird. Last but not least können die Werkstücke im Ölbad nicht rosten. Ein Nachteil beim Erodieren im Ölbad liegt allerdings in den niedrigeren Schruppbearbeitungsgeschwindigkeiten. Im Falle der UPV-3 und UPV-5 von Makino wird dieser Nachteil jedoch wettgemacht durch den Nutzen, den die SPG II-Feinstbearbeitungseinheit bringt.
Ist bei der Bearbeitung von Hartmetall feinste Oberflächengüte kleiner als 0,1 µm Ra gefordert, so bieten die Drahterodiermaschinen UPV-3 und UPV-5 von Makino überzeugende Leistungen.
Bild 1: PKD-Einsatz auf der UPV gefertigt
Bild 2: UPV-3 Drahterodiermaschine mit Ölbad
Bild 3: Automatische Drahteinfädelung
Bild 4: Oberflächengüte 0,03 mm Ra
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