Elektrojiskrové technologie (EDM – Electric Discharge Machining) představují neodmyslitelnou součást výroby forem a nástrojů vůbec. Jsou schopny opracovávat jakýkoliv elektricky vodivý materiál bez ohledu na jeho tvrdost s přesností 0,001 mm, aniž by zhotovovaný dílec byl vystaven mechanickému namáhání. Nástroj, převážně záporná elektroda, se během práce přibližuje k opracovávanému dílci – kladné elektrodě – až dojde k ionizaci dielektrika, vyplňujícího malou mezeru mezi oběma elektrodami, a k přeskoku jiskry. Při přeskoku jiskry se na opracovávaném dílci vytvoří miniaturní kráter a opakováním výboje dochází k požadovanému úběru materiálu. Dielektrikum v mezeře se musí vyměňovat jednak pro odplavování odebraného materiálu, jednak pro chlazení nástrojové elektrody, která je tepelně namáhaná. Generátory moderních elektrojiskrových strojů pracují s pulzním proudem o špičkové intenzitě desítek až stovek ampérů a s frekvencí v řádu desítek kilohertzů; v prvé řadě jsou to pracovní parametry generátoru, které určují přesnost opracování, produktivitu stroje a kvalitu opracovaného povrchu. Rovněž vlastnosti nástrojové elektrody – například velikost jejího úbytku – určují nejen přesnost operace, ale i limitní úběr, který lze s ohledem na požadované parametry konkrétního opracování dosáhnout. U drátových řezaček je nástrojem tenký drát, který řeže vnější nebo vnitřní obrys dílce; u hloubiček je nástrojem elektroda s povrchem, odpovídajícím v nejjednodušším případě negativnímu modelu požadovaného tvaru v dílci. Zvláštní skupinu elektrojiskrových strojů tvoří stroje pro zhotovování otvorů, které odpovídají příčnému profilu elektrody. První elektrojiskrový stroj uvedla na trh švýcarská firma Agie Charmilles v roce 1952 a od té doby tato technologie dosáhla pozoruhodného pokroku a rozšíření. Zvyšuje se účinnost generátoru i ochrana dílců před poškozením elektrochemickými vlivy během procesu a stroje jsou vybavovány komponenty, umožňujícími delší provoz bez obsluhy (automatická výměna elektrod i obráběných dílců, automatické zavádění řezacího drátu; zvyšuje se dosažitelná přesnost obrobeného dílce i provozní spolehlivost strojů). Samotná firma GF Agie Charmilles nabízí v současné době 16 typů hloubicích strojů, 18 drátových řezaček a tři typy elektrojiskrových vrtaček; další špičková firma oboru, americká Sodick Inc., která byla také přítomna v Hannoveru, již vybavila přes 30 000 strojů svými lineárními pohony a ve výrobním programu má nyní 32 typů elektrojiskrových strojů. Na několika strojích z produkce těchto firem lze ukázat, kam elektrojiskrová technologie dospěla za posledních 60 let. Drátová řezačka GF AC Cut 1000 OilTech patří do kategorie strojů s extrémní přesností, vhodných pro mikroobrábění. Může pracovat s drátem o ø 0,02 – 0,33 mm; vyznačuje se přesností polohování 0,001mm, dosažitelná kvalita povrchu obnáší Ra = 0,05, nejmenší proveditelný vnitřní rádius činí 0,011 mm a nejmenší řezaná mezera 0,022 mm. Znamená to, že při použití nejtenčího řezacího drátu je mezera kolem něj pouhých 0,001 mm! K tuhosti a stabilitě rámu stroje přispívá důsledná izolace všech tepelných zdrojů i opatření k tepelné stabilizaci kolujícího dielektrika. Produktivitu zvyšuje pozoruhodný „dvoudrátový“ systém AWC, který pro hrubovací nebo méně náročné řezy v jednom dílci používá silnější, odolnější a tedy produktivnější řezací drát a pro přesné nebo dokončovací řezy drát jemnější, dosahující maximální přesnosti i kvality opracovaného povrchu. K vyšší přesnosti přispívá několik softwarových funkcí, jako je Variocut – automatické přizpůsobení režimu práce v případě měnící se výšky obrobku, WBC – automatická kontrola a kompenzace prohnutí drátu během erodovacího procesu, AWO – automatická kontrola a kompenzace opotřebení drátu během erodovacího procesu a DCC – dynamická kontrola rohů, zajišťující maximální možnou ostrost erodovaných rohů, resp. přímost rovinných ploch kompenzací dynamických vlivů. Integrovaný optický měřicí systém IVU zajišťuje centrování dle otvoru, detekci rohů či centrování mezi dvěma rovinami během vlastního procesu. Varianta stroje „OilTech“ používá dielektrikum na bázi oleje, které zabraňuje korozi dílce během déletrvající operace. Elektrojiskrové hloubičky GF AC typu Form 20 a Form 30 jsou vybaveny inteligentním, tzv. Zeleným generátorem, který nejenže minimalizuje opotřebení nástrojové elektrody, ale také zásadním způsobem snižuje spotřebu elektrické energie během procesu. Toho dosahuje přizpůsobením energie každého pulzu aktuální potřebě na rozdíl od standardních generátorů, které vytvářejí pulzy s maximální energií a její přebytek se mění na teplo. Tím, že se řídí aktuální energie a trvání výboje, jakož i doba do následujícího výboje, se dle výrobce dosahuje až 70% úspora elektrické energie. Z dalších předností lze uvést možnost osazení automatickou výměnou elektrod ze zásobníku se čtyřmi, resp. 6 pozicemi, volitelnou technologii Gamma Tec pro optimalizaci výkonu v případě, je-li zapotřebí dosáhnout lesklého povrchu na velké opracované ploše, a přídavnou osou C, užívanou pro zvětšení rozsahu os X a Y. Tyto stroje se vyznačují vynikajícím poměrem cena/ výkon. V poslední době se rozšiřují erodovací technologie, využívající rotující nástrojovou elektrodu, čímž eliminují nevýhody jejího opotřebení. Jako příklad lze uvést stroj Vollmer QXD 250, kombinovanou ostřičku nástrojů, osazených PKD břity. V neposlední řadě svědčí o rozšiřování této technologie i to, že se na trhu objevilo miniaturní rotační vřeteno H42MRS002 pro elektroerozivní obrábění, dodávané německou firmou Hirschmann. Vyznačuje se vysokými otáčkami – 4000 min-1 i speciálním upínáním pro nástroje do průměru 10 mm a je vybaveno separátním CNC řízením. Přesnost na něm dosahovaná je vyšší než 0,001 mm. Ing. Petr Borovan
