Mit höherer Draht-Qualität zu mehr Kosteneinsparung

Einige Werkzeug- und Formenbauer schrecken beim Drahterodieren noch immer vor beschichtetem Draht zurück. Zu Unrecht wie das Unternehmen ReLi-Formentechnik in Marbach mit dem Einsatz des Erodierdrahtes topas® plus von bedra zeigt. Der Zeitgewinn, die höhere Prozesssicherheit und auch die erzielte Drahteinsparung rechnen sich.

Formeinsätze haben es an sich, dass sie von verschiedenen Höhen, unterschiedlichen Ebenen und auch Querbohrungen bestimmt sind. Jede Verjüngung am Werkstück, scharfe Kanten oder auch Durchbrüche bedeuten deshalb für den Erodierdraht Höchstleistungen. Mit herkömmlichem Messingdraht stößt man da schnell an seine Grenzen. So beschreibt es Rolf Brohm, Leiter Drahterodieren bei der ReLi-Formentechnik GmbH. Deshalb setzt man im hessischen Marbach auf den Gamma-Phasen-Draht topas® plus H von bedra. Die Zugfestigkeit von 800 N/mm2 des Drahtes wirkt sich nach seinen Erfahrungen in vielen Bereichen messbar positiv aus: „Für uns ist wichtig, dass der Draht selbst bei kritischen Werkzeugkonturen reißfest ist. Das heißt, die Maschinen laufen nachts mannlos, da darf der Draht auf keinen Fall reißen.

Mit der automatischen Drahteinfädelung ist es da allerdings auch nicht getan, denn vor allem bei gehärteten Materialien kommt es hin und wieder zum Verzug. In dem Fall fädelt der Draht zwar ein und läuft bis zur letzten Kontur. Hat sich aber das Werkstück nur um fünf Hundertstel Millimeter verzogen geht die Maschine in Kurzschluss und schaltet ab.“ Besonders interessant scheint die Reißfestigkeit aber noch in einer anderen Hinsicht. Während der Messingdraht auf den Fanuc-Maschinen bei ReLi-Formentechnik wegen der Rissgefahr mit 10 m/min beim Schruppen durchlaufen muss, kann mit topas® plus die Geschwindigkeit auf 8 m/min bis 9 m/min gedrosselt werden. Das wiederum bedeutet weniger Drahtverbrauch.

An Hand eines Testwerkstückes wollten es die Verantwortlichen in Marbach aber genau wissen: Ein Formeneinsatz mit 140 mm Länge, mit verschiedenen Konturen und Querbohrungen wurde zunächst mit Messingdraht und dann mit dem topas® plus drahterodiert. Das Ergebnis: Mit acht Stunden war der beschichtete Draht dem Messingdraht mit 12 Stunden Laufzeit ganze vier Stunden überlegen. Rechnet man nun, dass man pro Stunde 250 Gramm Draht benötigt, ergibt das bei zwölf Stunden drei Kilogramm, bei acht Stunden dagegen nur zwei Kilogramm.

Geht man weiter davon aus, dass herkömmlicher Messingdraht mit zirka 9 Euro/kg zu Buche schlägt, topas® plus mit zirka 13 Euro/kg, rechnet sich das alle mal, weil Laufzeiten für ein Werkstück von 80 Stunden in Marbach keine Seltenheit sind. Dabei sind der höhere Energieverbrauch der Maschinen, der Maschinenstundensatz und die Prozesssicherheit noch nicht berücksichtigt. Im Zusammenhang mit dem Maschinenstundensatz bringt Erich Liebold, Geschäftsführer ReLi-Formentechnik noch ein weiteres Argument:

„Mit unseren drei Drahterodiermaschinen stoßen wir immer wieder an unsere Kapazitätsgrenzen. Nur durch den Einsatz des beschichteten Drahtes können wir diesen hohen Durchsatz halten.“ Beim Schruppen unschlagbar

Mit dieser Aussage sind wir bei den berühmten Rekorden einiger Maschinenhersteller hinsichtlich der Abtragsleistungen von über 500 mm2/min und mehr. Rolf Brohm sieht das als Praktiker allerdings realistisch:

„Zunächst kommt es doch darauf an, welche Materialien mit dem Draht bearbeitet werden. Aber unabhängig davon, ich sehe diese Rekorde als unrealistisch, denn das sind Werte, die im Labor erzielt werden. In der Praxis geht es nicht immer gerade aus und auch die Höhen sind nicht gleich bleibend. Allerdings muss ich hier noch darauf hinweisen, dass auch nicht jeder beschichtete Draht gleich ist.“

Mit den unterschiedlichen Drahtqualitäten spielt er ebenfalls auf Tests an, die gezeigt haben, dass die Drähte eines anderen Herstellers zwar zinkbeschichtet sind, aber weitaus weniger Zugfestigkeit aufweisen. So konnten damit diese Geschwindigkeiten nicht erreicht werden und es gab massive Probleme bei der Drahteinfädelung . Ekkehard Wagner, Vertriebspartner für bedra Erodierdrähte vermutet hierfür mehrere Gründe:

„Zunächst ist es sicher von der Maschine abhängig. Anderseits verfügt der topas® plus über eine hohe Eigensteifigkeit, was natürlich besonders bei der automatischen Einfädelung wichtig ist.“

Ebenso ist die Generatorleistung, die ja von der Maschine vorgegeben wird, ein wichtiger Aspekt bei der Auswahl des Drahtes ist. So hat man in Marbach die Erfahrung gemacht, dass bei der Fanuc mit älterem Generator kaum Unterschiede zu Messingdraht feststellbar waren. Mit dem neuen stärkeren Generator dagegen konnten die Schneidleistungen deutlich nach oben gebracht werden. Stellt sich die Frage warum heute nicht schon überall topas® plus eingesetzt wird, denn Ekkehard Wagner bringt die Vorteile auf den Punkt: „Erst der beschichtete Draht ermöglicht doch den höheren Durchsatz. Diese Zeiteinsparung ist es dann aber auch, die beim Anwender den Ertrag steigert. Dazu Erich Liebold: „Es muss jeder selbst für sich entscheiden. Wir aber wollen kein Geld am Draht sparen, sondern Zeit gewinnen. Das können wir mit dem topas® plus auf jeden Fall.“

Nebenbei bemerkt

Erich Liebold, Geschäftsführer ReLi-Formentechnik GmbH:

„Ohne den Durchsatz mit dem topas® plus, müssten wir aus Kapazitätsgründen über eine vierte Drahterodiermaschine nachdenken. Außerdem wollen wir nicht am Draht sparen, sondern damit Zeit gewinnen.“

Rolf Brohm, Leiter Drahterodieren bei der ReLi-Formentechnik GmbH:

„Unsere Tests haben gezeigt, dass wir mit dem beschichteten Draht nahezu ein Drittel schneller sind und enorme Einsparungen beim Drahtverbrauch haben.“

Interessantes am Rande

Mit topas® plus hat Berkenhoff einen Erodierdraht entwickelt, der maschinenunabhängig, universell einsetzbar ist. Auf Grund der hohen Eigensteifigkeit sind kritische Werkstückkonturen oder auch das automatische Drahteinfädeln problemlos möglich.

Die ReLi-Formentechnik GmbH im Blickpunkt

Das Unternehmen wurde 1999 gegründet und beschäftigt sich in der Hauptsache mit der Herstellung von Spritzgieß- und Druckgusswerkzeugen sowie dem Prototypenbau. Mit 24 Mitarbeitern ist der Betrieb für unterschiedliche Branchen tätig. Wobei allein im Spritzgießbereich die Automobilindustrie einen Anteil von bis zu 60 Prozent hat. Die besonderen Stärken sieht Erich Liebold im Bereich hochkomplexer Werkzeuge sowie im Zweikomponenten-Bereich. Das Unternehmen ist nach DIN ISO 9001 zertifiziert.

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