Erodieren Cimtrode und Cemecon optimieren die Bearbeitung von Graphitelektroden

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Elektrisch leitfähig, temperaturbeständig und dabei guter Wärmeleiter, formstabil, leicht und mehr – Graphit hat also zahlreiche positive Eigenschaften. Die Zerspanung ist aber nicht trivial.

Die Nachfrage nach Graphit auf dem Weltmarkt wächst kontinuierlich und immer rasanter. Das ist kaum verwunderlich, denn der vielseitige Werkstoff kommt in vielen boomenden Märkten zum Einsatz. So bestehen beispielsweise zahlreiche Bauteile der Halbleiterindustrie wie etwa Wafer, Elektroden, Halterungen und Klammern aus Graphit. In der Elektromobilität ist der Werkstoff wichtiger Bestandteil von Anoden für die Batterieherstellung sowie von Bürsten und Kontakten für die Stromabnehmer. Bei der Elektrodenfertigung im Werkzeug- und Formenbau für den Erodierprozess wird Graphit oft dem Kupfer vorgezogen. In diesem Metier hat sich der Kohlenstofftyp auch schon bewährt. Nach Anfängen als Elektrodenhersteller ist Cimtrode heute Technologie- und Entwicklungsexperte sowie Ideengeber rund um das Thema Graphit. Ein Meilenstein in der Unternehmensgeschichte war die Einführung der „All Inclusive-Elektrode“ aus diesem Werkstoff.

Vorteile von Graphitelektroden im Vergleich zu Kupfer

Durch langjährige Erfahrung in der Graphitbearbeitung hat das Unternehmen weitere innovative und praxisorientierte Produkte entwickelt, die von Anwendern für Anwender konzipiert sind. Dazu gehören beispielsweise die hochpräzisen Seagull-Fräser mit einer kostensenkenden Schneiddruckoptimierung und das optische Prüfsystem C-View, die dem Werkzeug- und Formenbau zugute kommen. Graphit habe im Vergleich zu Kupfer viele Vorteile, die sich direkt positiv auf die Wirtschaftlichkeit der Elektrodenherstellung und des Erodierprozesses auswirken. Es gibt etwa keine manuelle Nacharbeit, kein Entgraten, kaum Abbrand und die Elektrode kommt erodierfertig aus der Fräsmaschine, wie Cimtrode erklärt. Das spart Zeit und Geld und erhöht zudem im Regelfall die Maßhaltigkeit und am Ende die Qualität der so gefertigten Formnester. Ein weiterer großer Vorteil sind die Gestaltungsmöglichkeiten. Denn Graphit schmilzt nicht, sondern sublimiert bei etwa 3.750 °C – es geht also direkt vom festen in den gasförmigen Zustand über. Dadurch ist dieser Kohlenstofftyp sehr wärmeresistent und dabei formstabil. So können auch filigrane und komplexe Elektrodengeometrien mithilfe der HSC-Frästechnik sehr variabel hergestellt werden. Mit den heutigen Möglichkeiten, sagt Cimtrode, kann Graphit viel einfacher spanend bearbeitet werden als Kupfer.

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Diamantbeschichtete Fräser machen es möglich ...

Möglich wurde diese einfache Art der Graphitzerspanung aber erst mit Diamantbeschichtungen für die entsprechenden Präzisionswerkzeuge. Denn Graphit ist hoch abrasiv. Und wie stark der Verschleiß auf das Fräswerkzeug ist, hängt von der Korngröße des Graphits ab. Bei Schlichtelektroden wird zum Beispiel sehr feiner Graphit bis zu einer Korngröße von einem Mikrometer verwendet, die sehr abrasiv wirkt. Ohne einen wirksamen Verschleißschutz für die Hartmetall-Werkzeuge ist die Bearbeitung kaum wirtschaftlich. Genau das ist der Aspekt, bei dem Diamantbeschichtungen punkten. Und Cemecon ist Pionier auf diesem Gebiet. Das Unternehmen hat nämlich speziell für die Bearbeitung von Graphit den Diamant-Schichtwerkstoff „CCDia Carbonspeed“ entwickelt, der besonders verschleißresistent ist, wie das Unternehmen betont. Als Multilayer besitzen diese Beschichtungen außerdem die Fähigkeit, Risse zu stoppen, die sonst den Totalausfall des Werkzeugs einleiten.

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