Pemtec ist nach eigenen Angaben einer der weltweiten Technologieführer für PECM. Das neue Maschinenkonzept ergänzt das Standardportfolio von Pemtec um zwei weitere innovative Maschinen für die stressfreie, präzise, elektrochemische Metallbearbeitung. Das kompakte Maschinendesign trägt mit neuen Maschinenkomponenten und Optionen sowie einer geringen Aufstellfläche zu einer Steigerung der Effizienz, Flexibilität und des Bedienkomforts in der Produktion bei.
Keine Gefügeveränderungen bei Superlegierungen und Hartmetallen
Die Maschinenvariante PEM 3.1 SX bringt Superlegierungen wie Inconel, Hastelloy, Stavax und andere sowie PM-Stähle unabhängig von ihrer Härte und Zähigkeit in Form. Die Variante PEM 3.1 SX CC dient speziell der Bearbeitung von Hartmetallen. Beide bieten alle Vorteile der PECM-Bearbeitung. Es treten keine Gefügeveränderungen oder Mikrorisse auf, da keine thermischen oder mechanischen Einflüsse während des PECM-Prozesses entstehen, versichert der Hersteller.
Mit nur einer Elektrode schruppen, schlichten, polieren
Das PECM-Verfahren ist die Weiterentwicklung des elektrochemischen Senkens. Die Basis für die Präzision bilden gezielte Strompulse, eine oszillierende Elektrode sowie ein bis zu 5 µm kleiner Arbeitsspalt. Zwischen einer negativ gepolten Werkzeugelektrode (Kathode) und einem positiv gepolten Werkstück (Anode) dient Salzwasser als elektrisch leitfähiger Elektrolyt. Eine Oszillationsbewegung mit bis zu 90 Hz überlagert dabei die Vorschubbewegung der Elektrode. Sie fährt an das Werkstück bis zum prozessbedingten Abstand heran. Im Bereich des unteren Totpunkts der Oszillation werden synchronisiert ein oder mehrere Strompulse gesetzt, die zu einem gezielten anodischen Abtrag am Werkstück führen. Durch das anschließende Öffnen durchspült frische Elektrolytlösung den Arbeitsspalt und Reaktionsprodukte werden abtransportiert. Im Laufe des Prozesses entsteht so eine umgekehrte Abbildung der Elektrode auf dem Werkstück. Mit nur einer Werkzeugelektrode können die Arbeitsschritte Schruppen, Schlichten und Polieren sequentiell ausgeführt werden. Der Prozess erfolgt berührungslos sowie frei von mechanischer oder thermischer Belastung und ist nahezu verschleißfrei. Es entstehen prozessimmanent gratfreie Werkstücke mit einer Abbildegenauigkeit sowie Wiederholbarkeit im unteren Mikrometerbereich und einer Oberflächengüte von werkstoffabhängig bis zu Ra 0,03 µm, betont der Hersteller.
Erweiterbares All-in-one-Konzept
Indem das Maschinendesign in einem komplett eingehausten Maschinengestell das Prozess-, Generator- und Elektrolytmodul vereint, verringert sich die Aufstellfläche gegenüber einer modularen Anlagenkonzeption. Der neu konzipierte PEM-Power-Generator mit mehr als 1.600 A Pulsstrom erfüllt alle Anforderungen, um die Bauteile schnell und wiederholbar zu bearbeiten. Die optionale, motorgesteuerte X/Y-Justierhilfe mit einer Positioniergenauigkeit von ± 0,9 µm und die optionale, automatisierte Beladehilfe erweitern die Maschinen zu flexiblen Systemen für effiziente Arbeitsprozesse. Mit der modular anpassbaren Software entsteht ein passgenauer Bearbeitungskomfort. Eine optionale Schnittstelle für automatisches Einrichten des Werkstücks über RFID oder QR-Code sowie ein Standard Interface zur Automation sind verfügbar. Durch den parallelen Einsatz von mehreren Werkzeugelektroden können Werkstücke synchron bearbeitet werden. Mit einer Mehrfachnutzung der Elektroden reduzieren sich die Werkzeugkosten pro Stück deutlich gegenüber alternativen Herstellungsverfahren. Damit, so die Experten des Herstellers Pemtec, können insgesamt kürzere Prozesszeiten erzielt werden.
Optimiert für die Hartmetallbearbeitung
Eine weitere Variante der Maschine, die neue PEM 3.1 SX CC, hat Pemtec indes speziell zur Bearbeitung von Hartmetall entwickelt. Komplexe Bauteilgeometrien und -strukturen können bei einem großen Spektrum von Hartmetallen präzise, formgebend und reproduzierbar in kurzer Prozesszeit erzeugt werden. Die Bearbeitungsergebnisse sind frei von Aufschmelzen, Mikrorissen oder Fremdphasenbildung und entstehen ohne Staubbildung. Das neue Hartmetallbearbeitungsverfahren von Pemtec ist nach Erfahrung des Maschinenherstellers im Bereich der präzisen elektrochemischen Metallbearbeitung weltweit führend. „Wir sehen den Einsatzbereich gerade im Werkzeugbau“, erklärt Pemtec-Geschäftsführer Wolfgang Prem. „Mit der PECM-Technologie können Geometrien mit Hinterschnitt in einem Arbeitsgang in nahezu allen Metallen erzeugt werden. Die Prozessvorteile ermöglichen eine höhere Standfestigkeit der produzierten Bauteile, ein wichtiger wirtschaftlicher Gesichtspunkt“, betont Wolfgang Prem.