Electrochemical Machining (ECM ) beruht auf der anodischen Auflösung von Metallen. Dabei wird zwischen dem Werkstück aus Metall (Anode, Pluspol ) und der Kathode (Minuspol ) eine Spannung angelegt. Bei geeigneter Wahl der Spannung ist die vorherrschende Reaktion an der Anode die Auflösung des Metalls und an der Kathode Wasserstoffentwicklung.

Hierbei fließen Ströme in der Größenordnung von 100 Acm-2. Als Produkt der Metallauflösung entstehen positiv geladene Metallionen, die je nach pH-Wert der Lösung entweder gelöst werden oder als in Wasser unlösliches Hydroxid ausfallen.
ECM mit vibrierender Kathode ist eine Weiterentwicklung des elektrochemischen Senkens für die Präzisionsfertigung und wird mit PECM abgekürzt. Bei diesem Verfahren verbessert die Vibration die Spülung bei kleinem Spalt. In der Phase der Vibration mit der geringsten Spaltweite wird ein Spannungspuls ausgelöst, der eine Metallauflösung bewirkt.

Bei weitem Spaltabstand dringt frischer Elektrolyt in den Spalt ein und spült bei erneuter Annäherung die Auflösungsprodukte aus dem Spalt. Hier ist die Präzision deutlich besser als beim klassischen ECM und es kann mit Toleranzen von wenigen µm gearbeitet werden. Bei PECM wird das Material in einem Elektrolyten elektrochemisch Atom für Atom abgetragen und die Struktur einer Elektrode genau abgebildet. Die Vorteile von PECM sind:

• kein Elektrodenverschleiß
• sehr gute Oberflächenqualität Ra 0.1 µm
• hohe Genauigkeit
• Bearbeitung unabhängig von der Härte des Materials
• keine thermische oder mechanische Beeinflussung des Materials
• gratfreie Bearbeitung

Die GFH entwickelt den Fertigungsprozess der PECM-Bearbeitung kontinuierlich weiter und passt den Prozess auf Kundenproblematiken an. Es werden Elektrolytzusammensetzungen erarbeitet welche Vorteile gegenüber dem Standartelektrolyten bieten. Desweiteren entwickelt die GFH speziell für diesen Prozess notwendige Elektrodendesigns, um die Fertigungsmaße prozesssicher herstellen zu können.

Die Bearbeitung von Hartmetallwerkstücken und die Nutzung von Prototypingverfahren wie dem DMLS (Direct Metal Laser Sintern) zur Herstellung von ECM-Elektroden sind die Aufgabenstellungen mit denen sich unser Entwicklerteam beschäftigt.