Abb. 1: Für die Bearbeitung mit PKD-Werkzeugen geeignete Materialien
 

Bei der Bearbeitung dieser Werkstoffe zeichnen sich PKD-Werkzeuge durch hohe Verschleißfestigkeit, Hitzetoleranz und Langlebigkeit der Werkzeuge aus.

Die Verwendung von PKD in Werkzeugen ist nicht neu, gewinnt aber an Bedeutung durch die explosionsartige Zunahme von Leichtbaumaterialien. Hersteller aus verschiedenen Branchen setzen die vielseitigen PKD-Werkzeuge verstärkt ein, um leichte und widerstandsfähige Produkte herzustellen. Die Nachfrage nach Aluminium- und Verbundwerkstoffprodukten wächst mit der rasanten Entwicklung der Unterhaltungselektronik, dem Leichtbau im Transportwesen und der effizienteren Energieerzeugung weiterhin schnell. 

In Verbindung mit der verstärkten Nachfrage nach Nichteisen-Komponenten und PKD-Werkzeugen nimmt der Druck auf die Hersteller von Werkzeugmaschinen zu. Durch Senkung der Zykluszeiten und Verbesserung der Oberflächengüte können Hersteller von PKD-Werkzeugen ein die Herstellkosten pro Werkzeug senken und die Qualität und Langlebigkeit für den Endverbraucher erhöhen.

Damit die Kunden von ANCA qualitativ hochwertige und kostengünstige Werkzeuge herstellen können, wurde der neue ANCA Motion SparX Generator mit modernster Leistungselektronik entwickelt und gebaut. Die neue Technologie ermöglicht die Schaffung eines Generators mit großer Bandlücke, um gleichzeitig hohen Strom und hohe Frequenzen zu erreichen. Dadurch werden höhere Nano- und Pico-Impulse im Mega-Amperebereich pro Sekunde und eine weitaus bessere Kontrolle des Erosionsprozesses möglich.  Diese kombinieren einen viel schnelleren und kontrollierbareren Erosionsprozess als herkömmliche Elektronik und ermöglichen die vollständige Herstellung von PKD-Werkzeugen mit Nano-PKDs (Beispiel: Element Six CMX850 mit 0,85 µm Diamantkörnern und CTX002 mit 2 µm Körnern) bis hin zu sehr hohen Diamantkorngrößen (Beispiel: CTH025 mit durchschnittlicher Korngröße von 25µm und CTM302 ein multimodales PKD mit Korngrößen von 2µm bis 30µm)

Darüber hinaus können dank der 5-Achs-Kinematik der ANCA EDG-Maschinen, die eine rotierende Kupferelektrode verwenden, nahezu unendlich viele Werkzeuggeometrien erstellt werden, einschließlich komplexer Stirnflächen- und Zahngeometrien. In Verbindung mit einem sehr aggressiven Preis- und Leistungsniveau und höchster Flexibilität ermöglicht dies den Werkzeugherstellern, qualitativ hochwertige PKD-Werkzeuge zu wettbewerbsfähigen Preisen herzustellen.  Dank der höheren Leistung, der kürzeren Zykluszeit und der besseren Oberflächengüte können die Anwender zudem die wohl technologisch fortschrittlichste Erodiermaschine auf dem Markt erwerben. ANCA ist der einzige Anbieter von EDG-Erodiermaschinen auf dem Markt, die über einen synchronisierten, anpassungsfähigen, intelligenten und kontrollierbaren Erodierprozess verfügen, der sich perfekt für eine Vielzahl von Nichteisenwerkstoffen eignet.

Um diese Vorteile hervorzuheben, führte ANCA Tests zwischen Werkzeugen durch, die auf einer ANCA EDG, auf einer Lasermaschine eines Wettbewerbers und schließlich auf einer Erodiermaschine eines Wettbewerbers hergestellt wurden.  Bei den Tests wurde ein schergelötetes 12-mm-2D-Werkzeug (neutrale Spanfläche) verwendet, da Laserablationssysteme nicht in der Lage sind, große geriffelte Werkzeuge herzustellen. Das PKD-Material war Element Six CTM302.

Die Tests haben eindeutig gezeigt, dass das ANCA-EDG nicht nur die Qualität und die Zykluszeit von lasergefertigten Werkzeugen erreicht, sondern dass es den vergleichbaren Erosionsergebnissen weit überlegen ist.

Abb. 2: Vergleich der für Laser- und Erosionstests verwendeten Werkzeuge
 

 

Abb. 3: Vergleichsdaten für Mehrfachtests
 

Außerdem waren die Schneidkanten bei den mit ANCA hergestellten Werkzeugen dreimal schärfer als bei den laserabgetragenen Werkzeugen. Scharfe Schneidkanten sind bei der Bearbeitung von Aluminium und Verbundwerkstoffen sehr wichtig, da sie die Gratbildung verringern und die Oberflächengüte erhöhen. Bei Verbundwerkstoffen verringern scharfe Schneidkanten auch das Risiko der Delamination während der Bearbeitung.

      
 
Abb. 4: RECHTS: Schneidkante erstellt auf ANCA EDG. Beachten Sie die scharfe Schneidkante.
Abb.  5: LINKS: Schneidkantenradius von laserabgetragenen Werkzeugen. Beachten Sie die große abgerundete Schneidkante.
 

Die wichtigste Erkenntnis aus diesem Test war, dass der ANCA EDG mit dem neuen ANCA Motion SparX Erosionsgenerator nicht nur für alle Arten von PKD und die verschiedenen damit verbundenen Industrien geeignet ist, sondern dass Erosionsprozesse, die Leistungselektronik mit hohem Strom und hoher Frequenz nutzen, den ANCA EDG direkt ins Blickfeld der traditionellen Erosions- und Lasertechnologien rücken.