Wat is zinkvonken?

Zinkvonken is een vonkerosieproces waarbij een gevormde elektrode, meestal van grafiet of koper, in een diëlektrische vloeistof het werkstuk in wordt gevoerd. Ontladingen in de smalle spleet tussen elektrode en werkstuk smelten en verdampen telkens een klein beetje materiaal, tot de holte de vorm van de elektrode heeft, vergroot met de vonkspleet. Er werkt geen snijkracht op het werkstuk. Het materiaal moet elektrisch geleidend zijn; de hardheid beperkt het proces niet. Typische toepassingen zijn matrijsholtes, kleine binnenradii, diepe smalle ribben en vertandingen in gehard gereedschapsstaal.

Waar hangen maat en oppervlak bij zinkvonken van af?

De holte wordt rondom een vonkspleet groter dan de elektrode. Elektroden worden daarom met ondermaat gemaakt, vaak als aparte voorvonk- en navonkelektrode; een orbiterende beweging kan het aantal elektroden beperken. Afname en oppervlak hangen af van de ontladingsenergie, de spoeling, het elektrodemateriaal en de thermische eigenschappen van het werkstuk. Aan het oppervlak blijft een dunne omgesmolten en thermisch beïnvloede laag achter, die bij zwaar belaste delen nabewerking kan vragen. Meer energie neemt sneller volume weg, maar geeft een ruwer oppervlak, een grotere vonkspleet en een dikkere omgesmolten laag. De elektrodeslijtage hangt af van elektrodemateriaal, polariteit en pulsinstellingen en is het grootst op hoeken en randen. Een binnenhoek is daardoor nooit volmaakt scherp: de kleinste radius volgt uit de hoek van de elektrode, de vonkspleet en de slijtage.

Wat zegt de norm over zinkvonken?

Gevonkte oppervlakken worden vaak aangeduid met de schaal uit de VDI-richtlijn 3400, die ook voor structuur in matrijzen wordt gebruikt. Een VDI-waarde is logaritmisch aan Ra gekoppeld: VDI = 20 × log10(Ra / 0,1 µm), zodat VDI 18 ongeveer Ra 0,8 µm is en VDI 30 ongeveer Ra 3,2 µm. Het is een richtlijn van een Duitse ingenieursvereniging, geen ISO-norm. Vergelijkingsplaatjes geven een visuele referentie, geen meetwaarde; gemeten wordt de Ra volgens de norm waarnaar de tekening verwijst.

Hoe werkt zinkvonken in de praktijk?

Een calculatie van zinkvonken heeft twee posten: de elektroden, met materiaal, freestijd, programmeren en soms een eigen tekening, en de vonktijd. Een diepe of fijne vorm kan door slijtage meerdere elektroden vragen. De vonktijd hangt af van het te verwijderen volume, de gevraagde ruwheid en de spoelcondities; een fijner oppervlak vraagt meer navonkstappen. Is de binnenradius die een kleine frees achterlaat functioneel ook goed, dan is frezen vaak goedkoper, omdat de elektroden wegvallen. In gehard staal kun je met zinkvonken nog vormen maken na het harden. De alternatieven zijn zacht voorbewerken, met kans op vervorming tijdens het harden, of hardfrezen, dat bij diepe, smalle vormen vaak tekortschiet.

Waarmee wordt zinkvonken vaak verward?

Zinkvonken is geen draadvonken: daar snijdt een doorlopende draadelektrode een doorgaande contour, hier vormt een gevormde elektrode een holte die niet door hoeft te gaan. Vonkboren gebruikt een draaiende buiselektrode voor kleine, diepe, ronde gaten.