Untersuchung verschleißfester Elektrodenwerkstoffe für die Mikrosenkerosion

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Eckart Uhlmann
• Subject Area: Metal-Cutting and Abrasive Manufacturing Engineering
• Term: from 2008 to 2013
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 62010538

Die Mikrosenkerosion ist ein Fertigungsverfahren bei dem mikrostrukturierte Formelektroden zur Her-stellung von miniaturisierten Bauteilen aus hochharten Werkstoffen zum Einsatz kommen. Die Bautei-le werden beispielsweise als Werkzeuge für die Massenfertigung von mikrostrukturierten Komponen-ten durch Abformverfahren verwendet. Die erreichbaren Genauigkeiten sind begrenzt durch den Pro-zess der Funkenerosion sowie durch das Design und die Herstellungsverfahren für die Formelektro-den. Dies gilt umso mehr, wenn die Mikrostrukturen ein großes Aspektverhältnis (Tiefe / Breite) und kleine Kantenradien aufweisen müssen. Im Vergleich zur konventionellen Senkerosion, bei welcher der relative Verschleißwerte im niedrigen einstelligen Prozentbereich erreicht werden, kann der relati-ve Verschleiß bei der Mikrosenkerosion, im besonderen Maße beim Einsatz von Relaxationsgenerato-ren, mehr als 30 % betragen. Aus diesem Grund werden bei der Mikrosenkerosion verschleißfeste Verbundwerkstoffe auf Basis von hochwarmfesten Materialien, wie Wolfram-Kupfer oder Hartmetall, als Elektrodenmaterialien verwendet. Heutzutage erfolgt die Mikrostrukturierung der Senkelektroden zu großen Teilen durch Fertigungsverfahren wie die Mikrodrahterosion, Mikrofräsen und die LIGA Technik. Ziel der geplanten Arbeiten ist die Erforschung, Entwicklung und Anwendung von neuen verschleißfesten Elektrodenwerkstoffen für die Mikrosenkerosion. Es werden grundsätzliche materialwissenschaftliche, technologische und maschinentechnische Fragestellungen hinsichtlich der Einsetzbarkeit der Elektrodenwerkstoffe am Beispiel ausgewählter, für die Mikrofunkenerosion relevanter Materialien, erarbeitet und bewertet. Im Anschluss an die theoretischen Grundlagenuntersuchungen sollen spezifische auf die entwickelten Elektrodenmaterialien abgestimmte Prozesstechnologien für die Mikrosenkerosion entwickelt werden.

• DFG Programme: Research Grants