Fraunhofer-Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik IPK

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Chapter 4: Micro-electrical Discharge Machining

2015 , Uhlmann, E. , Röhner, M. , Langmack, M. , Schimmelpfennig, T.-M.

Within this chapter, the procedure of one single discharge during four phases is explained. Besides addressing the differences between electrical discharge machining and micro-electrical discharge machining, it also compares several established processes based on which different process parameters are discussed as well as applications and merits of each process.

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Keramische Werkstoffe trocken erodieren

2012 , Uhlmann, E. , Schimmelpfennig, T.-M. , Langmack, M.

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Aktives Spannsystem: Positionieren von Präzisionsteilen in der Werkzeugmaschine

2011 , Uhlmann, E. , Oberschmidt, D. , Essmann, J. , Langmack, M. , Löwenstein, A.

Ein neues Konzept für automatisierte Spannsysteme positioniert Bauteile in der Maschine äußerst präzise. Das funktioniert unabhängig vom Maschinentyp, der Anzahl der Bewegungsachsen, vom Werkstückkoordinatensystem, der Maschinensteuerung und der Qualität der Spannflächen.

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Machine tools for hybrid micro manufacturing

2010 , Eßmann, J. , Uhlmann, E. , Langmack, M.

Two hybrid machine tools are presented. The first hybrid machine tool combines micro milling and laser ablation. It is designed for the manufacturing of dies and molds for micro replication. An integrated measurement device is used for acquisition of the workpiece geometry. The benefits are pointed out with respect to workpiece materials, geometry features, surface quality and overall manufacturing time. The second hybrid machine tool realizes a combination of laser machining and electrical discharge machining for drilling. The machine tools application area is manufacturing of complex shaped holes with low diameter and high aspect ratio.

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Complex bore holes fabricated by combined Helical Laser Drilling and Micro Electrical Discharge Machining

2013 , Uhlmann, E. , Oberschmidt, D. , Langmack, M.

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Using diamond coated tool-electrodes for drilling micro holes with EDM

2011 , Uhlmann, E. , Langmack, M. , Garn, R. , Oberschmidt, D. , Fecher, J. , Rosiwal, S.M. , Singer, R.F.

Due to its thermal working principle and its independency of the work piece's mechanical properties, Micro Electrical Discharge Machining (EDM) is predestined for fabricating holes with diameters of below dh = 200 m at minimum tolerances of ± 1 m. Besides the use of special pulse generators providing discharge currents of down to ie = 100 mA at discharge durations of te 40 ns an important process factor is the tool electrodés material which has a great influence on the machining time and result, and the electrodés wear [1, 2, 3]. To assure an efficient process at a high accuracy and a low tool wear, basic properties demanded for electrodes are an excellent electrical and thermal conductivity as well as a high melting temperature, and a high mechanical strength.

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Mit Schleppfinishing zur perfekten Kontur

2010 , Uhlmann, E. , Oberschmidt, D. , Langmack, M. , Mahr, F. , Löwenstein, A.

Das Schleppfinishing ist auch für die Mikrofertigung geeignet, beispielsweise bei der Schneidkantenpräparation von Mikrofräswerkzeugen oder beim ENTGRATEN und der Oberflächenbehandlung von Mikrostrukturen. Auf eine mehrachsige Prozessführung kann dabei verzichtet werden.

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New PCD tools for micro machining

2012 , Uhlmann, E. , Löwenstein, A. , Mahr, F. , Langmack, M.

A new tool concept for high precision milling, using polycrystalline diamond (PCD) as full cutting edge material, has been developed at Fraunhofer IPK. This paper gives detailed information on the tool concept, the production of the PCD tools and the results of first milling tests.

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Spannsystem zur Kompensation von Winkelabweichungen

2011 , Uhlmann, E. , Essmann, J. , Löwenstein, A. , Hinze, M. , Langmack, M.

Für die Fertigung von Mikro- und Präzisionsbauteilen, beispielsweise Spinndüsen oder Kühlluftbohrungen, wurde ein neuartiges aktives Spannsystem zur Positionierung entwickelt. Der entwickelte Prototyp ist in der Lage, Winkelabweichungen von ± 0,57° mit einer Genauigkeit von 0,5 Winkelsekunden zu kompensieren. Dazu werden hochgenaue Piezomotoren, kapazitive Wegsensoren und Festkörpergelenke genutzt. Die Werkstücke werden über ein pneumatisch betätigtes Nullpunktspannsystem aufgenommen. Für einen Test unter realen und praxisnahen Bedingungen wurde der entwickelte Prototyp in ein hybrides Bearbeitungszentrum integriert und anschließend der Einfluss von Positionsunsicherheiten auf die Bearbeitungsergebnisse untersucht. Die verwendete Maschine vereint die Mikrofunkenerosion mit der Laserbearbeitung Der Fachbeitrag beschreibt den mechanischen Aufbau des Prototyps, die Montage und Justierung.

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Micro-EDM

2010 , Uhlmann, E. , Röhner, M. , Langmack, M.

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