Sonntag 19. Juni 2022
Elektroerosion

Die Elektroerosion (Funkenerosion) ist ein störender Verschleisseffekt beim elektrischen Kontakt mechanischer Elemente - und damit ein Feind des zuverlässigen Betriebs jeder elektrischen Modelleisenbahn mit Rad-Schiene-Kontakt.

Ein Schienenschleifwagen sorgt auch in schlecht erreichbaren Anlagenbereichen für saubere Gleise und einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zu den Schienen (Foto: LUX Modellbau)

Die Elektroerosion, auch Funkenerosion genannt (von lateinisch erodere = abtragen), ist beim Betrieb einer elektrischen Modelleisenbahn ein unerwünschter Verschleisseffekt.

Die Elektroerosion (englische Bezeichnung EDM = Electrical Discharge Machining) entsteht dadurch, dass das Rollmaterial der Anlage beim Kontakt zwischen Schienen und Räder oder dem Kontakt zwischen Mittelleiter und Schleifer Funken produziert. Dies können sehr deutlich sichtbare Funken sein, allerdings sind in der Praxis Mikrofunken häufiger, die zwar vorhanden, aber mit bloßem Auge praktisch nicht zu sehen sind.

Generell führen ungewünschte elektrische Entladungen (Schaltfunken, Spannungsüberschläge, Lichtbögen) zu Schäden an elektrischen Leitern und Kontakten. Es kommt zum wechselseitigen Materialabtrag, was auch als Kontakt- oder Elektrodenabbrand bezeichnet wird. Besonderes Phänomen hierbei: Die Elektroerosion trägt vorrangig die positive Elektrode ab, wohingegen die negative Elektrode sogar zunehmen kann, was als Elektromigration bezeichnet wird.

Die Elektroerosion betrifft nur Modellbahn-Loks oder -Waggons, die für einen Motor oder eine Beleuchtung Strom aufnehmen. Sie ist umso häufiger und umso schädlicher, je höher die Stromaufnahme des Fahrzeugs ist und je schlechter der mechanische Kontakt zwischen Schiene und Fahrzeuge ist.

Das im Jargon auch als Abrissfunken oder Kontaktabbrand bezeichnete Phänomen tritt insbesondere an den Rädern einer Lok auf, wenn sie keine zuverlässige elektrische Verbindung zum Gleis hat, beispielsweise durch verschlissene oder minderqualitative Gleiselemente.

Das Problem der Elektroerosion betrifft Zweileiter-Systeme mit Gleichstrom-Betrieb genauso wie Dreileiter/Mittelleiter-Systeme („Märklin-System“). Der Unterschied liegt im Wesentlichen darin, dass im Mittelleiter-System hauptsächlich die Mittelschleifer betroffen sind, die relativ einfach zu tauschen sind. Im Zweileiter-System hingegen sind die Räder betroffen, deren Tausch bei Triebfahrzeugen nicht so trivial und daher eher einer guten Modellbahn-Werkstatt vorbehalten ist.

Literaturempfehlungen 

• Untersuchungen zur Herstellung und zum Einsatz galvanogeformter Erodierelektroden (IPA-IAO - Forschung und Praxis)
• Funkenerosion. Technologie und Anwendung
• Erodierelektroden durch Galvanoformung