11.06.2019

Energie sparen mit elektrochemischen Verfahren statt spanabhebender Bearbeitung

Die spanabhebende Bearbeitung eines Rohlings ist heute noch die vorherrschende Produktionstechnik, um ein Werkstück zu fertigen. Das könnte sich bald ändern, zumindest für Werkstücke, die aus hochfestem Stahl bestehen. Bei der Bearbeitung von hochfesten Stählen (z. B. Titanlegierungen) ist der Verschleiß der Werkzeuge hoch und die Bearbeitungszeiten lang. Außerdem wird zur Kühlung viel Kühlschmierstoff benötigt, um Spannungsrissen am Werkstück und vorzeitigen Verschleiß der Werkzeuge zu vermeiden.

Das neues Verfahren „Precision Electrochemical Machining“ (PECM) bietet in solchen Fällen große Vorteile. Es wesentlich schneller, benötigt weder Kühlschmierstoffe noch Werkzeuge und erreicht dabei eine wesentlich höhere Bearbeitungsgenauigkeit sowie eine bessere Oberflächengüte.

Die Firma Mewatec Mechanische Werkstatt & Technologie e. K. hat dieses Verfahren für die Produktion von Ventilkörpern eingeführt und bereits bemerkenswerte Erfolg erzielt. Bisher wurden die Rohlinge mit einem Fräser in Form gebracht und anschließend manuell poliert, um die gewünschte Oberflächengüte zu erreichen. Beim PECM-Verfahren wird das Material durch Elektrolyse, bei der ein kleiner Kathodenkopf präzise über die Oberfläche des Rohlings im geringem Abstand entlanggeführt wird und dadurch das Material kontinuierlich abgetragen wird, bearbeitet. Mit dem Verfahren sind Toleranzen zwischen 2 bis 5 μm und eine Oberflächengüte mit einem Mittenrauwert von 0,05 μm möglich. Eine manuelle Nachbearbeitung des Werkstücks ist nicht mehr nötig.

Das PECM-Verfahren erreicht im Vergleich zur konventionellen spanabhebenden Bearbeitung, bei optimaler Wahl der Anlagenparameter, eine Energieeinsparung von 80 Prozent und eine Reduktion der Fertigungszeit um 85 Prozent sowie eine deutliche Verbesserung der Oberflächengüte.

Autor

Jürgen Maier
Bildquelle UTBW