Fräsen, Drehen & Zerspanung

Erodieren mit CNC: Funkenspalt, Draht und Senkelektrode

Thema: Fräsen, Drehen & Zerspanung

Funkenerodieren, kurz EDM, trägt elektrisch leitfähiges Werkstückmaterial durch gesteuerte elektrische Entladungen ab. Werkzeug und Werkstück sollen dabei durch einen Arbeitsspalt getrennt bleiben. Drahterodieren, Senkerodieren und Erodierbohren nutzen dieses Prinzip für unterschiedliche Geometrien.

Die Härte eines Werkstücks ist bei EDM nicht dieselbe Hürde wie für eine mechanische Schneide. Entscheidend sind aber unter anderem elektrische und thermische Eigenschaften. „Erodiert jeden Werkstoff“ wäre falsch. Ebenso wenig entsteht die Form allein aus einem perfekten CAD-Modell: Elektrodenform, Spalt, Verschleiß, Spülung und Prozessführung gehören dazu.

Was bei einer Entladung geschieht

Zwischen Elektrode und Werkstück liegt eine Spannung an. Im geeigneten Arbeitsspalt entsteht ein Entladekanal; die lokale Wärmewirkung schmilzt Material. Danach müssen abgetragenes Material und Prozessreste aus der Zone entfernt werden. Viele räumlich und zeitlich verteilte Entladungen erzeugen die gewünschte Oberfläche. Das Dielektrikum unterstützt den Prozess und die Spülung.

inspire ordnet EDM deshalb als thermischen Abtrag ein und beschreibt Verschleiß sowohl am Werkstück als auch an der Werkzeugelektrode. Der geregelte Abstand ist kein überflüssiger Sicherheitsabstand: Er gehört unmittelbar zum Bearbeitungsprinzip.

Welches Verfahren erzeugt welche Form?

VerfahrenWerkzeugprinzipTypische Geometrie
DrahterodierenNachgeführter, gespannter DrahtDurchgehende Kontur; je nach Maschine auch konisch
SenkerodierenGeformte ElektrodeKavität oder vertiefte Form
ErodierbohrenSchlanke Elektrode mit geeigneter SpülungBohrung, beispielsweise als Startöffnung

Ein geschlossener Innenausschnitt muss für den Draht zugänglich gemacht werden, etwa durch eine passende Startöffnung. Eine tiefe, geschlossene Tasche ist keine gewöhnliche Drahterodieraufgabe. Beim Senken muss wiederum die Elektrode mit ihrem notwendigen Spalt zur gewünschten Endform passen.

Warum der Draht nicht auf der fertigen Kontur läuft

Draht und FunkenspaltDrahterodieren: Draht plus FunkenspaltDraht Ø 0,25r = 0,125g = 0,025Ideale Schnittbreite: 0,25 + 2 × 0,025 = 0,30 mmEigene Draufsicht · alle Maßangaben in mm · idealisierter gleichmäßiger Spalt
Reines Geometriemodell mit bewusst angenommenem Spalt. Die gestrichelte Linie markiert die angenommene Abtragsgrenze um den Draht, keine zusätzliche Elektrode.

Das Prinzip Schritt für Schritt

Draht und FunkenspaltDrahterodieren: Draht plus FunkenspaltDraht Ø 0,25r = 0,125g = 0,025Ideale Schnittbreite: 0,25 + 2 × 0,025 = 0,30 mmEigene Draufsicht · alle Maßangaben in mm · idealisierter gleichmäßiger Spalt

Startet nur auf Wunsch. Pause hält den aktuellen Stand fest. Die Darstellung läuft in Lerngeschwindigkeit; sie simuliert keine Maschinensteuerung. Ohne Bewegung erklären Grafik und Liste denselben Inhalt.

  1. Der angenommene Drahtdurchmesser beträgt 0,25 mm. Das ist noch nicht die Schnittbreite.
  2. Vom Drahtmittelpunkt bis zur Drahtoberfläche sind es 0,125 mm.
  3. Im Modell kommen radial 0,025 mm Funkenspalt hinzu. Der Abstand von der Mitte zur idealisierten Abtragsgrenze beträgt daher 0,150 mm.
  4. Auf beiden Seiten zusammen ergibt sich 0,300 mm Schnittbreite. Reale Korrekturwerte müssen aus der konkreten Technologie und Bearbeitungsstrategie stammen.

Für eine gedachte gerade Fertigkante ergibt sich in diesem vereinfachten Modell ein Mittenabstand von 0,150 mm zur Kante. Ob der Draht auf der einen oder anderen Seite geführt wird, bestimmt die Innen- oder Außenkontur. Die Zahl ist keine universelle Steuerungskorrektur: Drahtverhalten, Nachschnitte und reale Prozessbedingungen können zusätzliche Anpassungen erfordern.

Schruppen, Nachschneiden und Oberfläche

Makino beschreibt, dass die erste Bearbeitung die benötigten Nachschnitte beeinflusst und dass Drahtauslenkung nicht beliebig durch späteres Nachschneiden ausgeglichen wird. Hohe Schnittgeschwindigkeit ist daher kein vollständiges Maß für Produktivität. Zur Bearbeitungszeit gehören auch Einrichten, Einfädeln, Nebenzeiten und die Prüfung.

EDM arbeitet thermisch. Eine maßlich passende Kontur sagt deshalb noch nicht alles über die Oberfläche und Randzone aus. Bei der Verfahrensplanung müssen die Funktionsanforderungen des Bauteils berücksichtigt werden. Eine pauschale Genauigkeits- oder Rauheitszusage ohne Maschine, Werkstoff, Dicke und Strategie ist nicht belastbar.

Was CNC hier steuert

Die CNC beschreibt und führt die erforderlichen Bewegungen. Der Generator und die Prozessregelung stellen die elektrischen Bedingungen bereit und reagieren auf den Bearbeitungszustand. Ein gewöhnlicher Fräs-G-Code wird dadurch nicht automatisch zu einem geeigneten Erodierprogramm. CNC-Steuerung und Reverse Engineering erklären zwei angrenzende Aufgaben.

Meine selbst auf CNC umgerüstete Optimum BF 20 belegt Erfahrung mit einem eigenen Fräsmaschinenumbau. Eine Erodierausstattung oder selbst erodierte Bauteile sind hier nicht dokumentiert. Für einen Modellbauauftrag würde ich zunächst Kontur, Werkstoff, Dicke, Bezug und Prüfanforderung sauber beschreiben. Der Aufbau eines Messprotokolls hilft bei der späteren Abnahme.

Quellen und fachliche Einordnung

Primärquellen, geprüft am 24.10.2026. Eigene Lehrbeispiele und schematische Grafiken. Befehlsdetails gelten jeweils für die genannte Steuerung.

Patrick Mehner

Patrick Mehner aus Mittweida hat seine Optimum BF 20 selbst auf CNC umgerüstet und erklärt auf cnc-modellbau.org CNC-Technik für den Modellbau – von G-Code über CAD bis zur Messtechnik.

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