Mecanizado por descarga eléctrica (electroerosión) es una técnica sofisticada en el trabajo de metales. Típicamente, cae dentro de los métodos de eliminación de material no tradicionales. Procesos convencionales como el corte., y esquila, operar por fuerzas externas, Mientras, La electroerosión funciona generando descargas eléctricas de alta intensidad entre un electrodo y una pieza de trabajo conectada a tierra.. Se descarga formando un hueco., lo que resulta en la eliminación de material de la pieza de trabajo. Mecanizado por electroerosión Puede mecanizar con precisión cualquier material conductor de electricidad con un calor mínimo., y sin estrés residual. En este articulo, Explicaremos los principales tipos de electroerosión en detalle.. Además, Proporcionaremos un desglose técnico de cada proceso y sus aplicaciones..
Tipos comunes de mecanizado por electroerosión
El mecanizado por electroerosión incluye varios métodos para dar forma y eliminar material con precisión de las piezas de trabajo.. Cada uno es adecuado para diferentes aplicaciones..
1. Mecanizado por descarga eléctrica de alambre (electroerosión)
Mecanizado por descarga eléctrica con corte de hilo (electroerosión por hilo) utiliza un alambre delgado como herramienta para eliminar material generando chispas eléctricas entre el alambre y la pieza de trabajo. A medida que el cable se mueve a lo largo de su trayectoria, las chispas hacen que pequeños trozos de material se desintegren.. Además, ayuda a limpiar los escombros. Inicialmente, Se utilizó electroerosión por hilo para realizar cortes 2D a lo largo de los ejes x e y.. pero hoy, ha avanzado significativamente, a lo largo de múltiples ejes. Ajustando los rodillos de alambre, Los operadores ahora pueden lograr cortes en ángulo a lo largo del eje Z.. La integración de ejes de rotación ha cultivado aún más el proceso., para operaciones complejas de 5 ejes.
La electroerosión por hilo es muy eficaz para fabricar herramientas de extrusión y juegos de punzones.. Aunque no es necesario empezar a hacer agujeros., La perforación por electroerosión se utiliza a menudo para crear orificios para la inserción de electrodos.. Los materiales comunes para la electroerosión por hilo incluyen latón, latón galvanizado, y cobre con difusión o estratificación de zinc.. La elección del cable depende de la conductividad requerida., dureza, y resistencia a la tracción para el trabajo de mecanizado específico.
2. Mecanizado por descarga de plomo
El mecanizado por descarga por plomada también se denomina electroerosión por ariete o por cavidad.. Utiliza un electrodo moldeado para mecanizar el material mediante la descarga de chispas.. el electrodo, que puede tener formas 3D simples o complejas, Se sumerge en la pieza de trabajo y elimina el material generando descargas eléctricas.. para limpiar escombros, el electrodo se mueve ligeramente hacia arriba a lo largo del eje z. Mientras que los electrodos tienen forma para mayor precisión, los recortes no pueden ser parte del diseño. Cobre o se suele utilizar grafito para los electrodos., que luego se fabrican para que coincidan con la cavidad deseada en materiales duros.
Ram EDM está ampliamente presente en los sectores de moldeo por inyección y fundición a presión.. Ya que permite la creación de características de cavidades muy detalladas sin tensión inducida por el mecanizado.. Esto elimina la necesidad de requisitos de posprocesamiento para mejorar la superficie y tratamiento térmico..
3. Mecanizado por descarga eléctrica con perforación de agujeros (electroerosión)
La electroerosión por perforación de orificios es la forma más antigua de mecanizado por descarga eléctrica. (electroerosión). Se emplea en campos como el control de descarga de gas de cohetes., dispositivos médicos, y creación de canales de refrigeración en álabes de turbinas de gas.. Este método se especializa en producir precisión, de pequeño diámetro, y agujeros largos y rectos. En la electroerosión por perforación se utiliza un electrodo recto.. La forma de la sección transversal del electrodo se sigue a lo largo del orificio para garantizar la uniformidad..
El proceso de perforación de orificios puede crear orificios tan pequeños como 0.015 pulgadas de diámetro y más grandes, y funciona bien tanto para agujeros ciegos como pasantes. Los agujeros resultantes suelen tener un acabado superficial liso., A menudo es adecuado para su uso como superficies de apoyo sin tratamientos de acabado adicionales.. La electroerosión por perforación de agujeros es especialmente valiosa cuando se mecanizan materiales difíciles., ya que permite la creación de formas complejas que serían difíciles o imposibles de lograr utilizando métodos tradicionales.
4. Electroerosión láser
Mecanizado por descarga eléctrica láser (Electroerosión láser) es una nueva tecnología que combina el mecanizado por láser y por descarga eléctrica. Emplea rayos láser para crear chispas que derriten el material conductor., permitiendo diseñar sin contacto con la pieza de trabajo. Además, Ayuda a minimizar el desgaste de la herramienta de mecanizado, mejorando así el mecanizado de diversas geometrías, especialmente cuando la aplicación es compleja..
La electroerosión por láser es precisa en el sentido del material eliminado, con una precisión normalmente de ±10 µm, por lo que la electroerosión por láser se puede utilizar en electrónica., Aeroespacial, e industrias médicas. Estas características incluyen la capacidad de variar los parámetros del láser, como la duración del pulso y la densidad de energía por unidad de área, lo que permite altas tasas de eliminación de material con HAZ pequeña.. Esta flexibilidad permite cortar materiales difíciles como el titanio y aleaciones de alta resistencia, lo que convierte a la electroerosión por láser en una herramienta importante para la generación de características finas sin afectar la geometría de la pieza de trabajo durante el proceso de mecanizado..
Mesa: Comparación de electroerosión por hilo frente a. Electroerosión por plomo vs.. Electroerosión por perforación de agujeros, y electroerosión láser.
| Tipo de electroerosión | Valores de precisión | Materiales procesados | Aplicaciones Típicas | Factores técnicos |
| Electroerosión por corte de hilo | ±1-2 micras | Metales conductores (p.ej., acero, latón) | Estampación, matrices de extrusión, partes complejas | Diámetro del alambre, tasa de alimentación, control de ángulo |
| Electroerosión por plomo | ±0,001 mm | Materiales duros (p.ej., carburo de tungsteno, grafito) | Moldes, muere, cavidades intrincadas | Forma del electrodo, parámetros de lavado |
| Electroerosión por perforación de agujeros | ±0,0025 mm | Materiales conductores (p.ej., aluminio, cobre) | Palas de turbina de gas, dispositivos médicos | Diámetro del electrodo, control de profundidad |
| Electroerosión con orificios pequeños | ±0,0015 milímetros | metales duros (p.ej., titanio, acero inoxidable) | Agujeros de precisión en ensamblajes complejos | Configuración de energía, fluido dieléctrico |
| Electroerosión láser | ±10 micras | Varios materiales conductores. | Micromecanizado, componentes electronicos | Enfoque del haz, duración del pulso |
Aplicación de electroerosión
La electroerosión es muy beneficiosa en varios sentidos., Ideal para usar en la mayoría de los campos de producción.. Debido a su precisión, y alta estabilidad térmica, se prefiere para patrones complejos.
Además, La electroerosión presenta beneficios económicos para aplicaciones de pequeña escala, como aplicaciones de prototipos.. Si se hacen prototipos, Los fabricantes pueden hacer la transición a otros métodos de mecanizado para la producción en masa.. Esta flexibilidad hace que la electroerosión sea adecuada para aplicaciones en sectores como la electrónica., automotor, y aeroespacial, que requieren alta tolerancia.
1. Fabricación de matrices, Moldes & Herramientas
La electroerosión es indispensable en las industrias de fabricación de herramientas y matrices/moldes.. Permite la creación de componentes que son difíciles de lograr utilizando los enfoques convencionales.. Las herramientas especiales requieren alta precisión y formas elaboradas., configuraciones geométricas, y formas estructurales con agujeros, tragamonedas, etc.. EDM hace todo esto de manera eficiente.
La electroerosión proporciona un muy buen acabado superficial y por lo tanto, se requiere muy poco o ningún acabado adicional. Esta eficiencia resulta útil para ahorrar tiempo y dinero a los fabricantes.. Industrias bien desarrolladas, como la aeroespacial y la automotriz., donde el peso es una preocupación importante, La electroerosión puede trabajar con materiales como el carburo de tungsteno.. También permite a los fabricantes crear herramientas duraderas y al mismo tiempo mantener la calidad..
2. Perforación de agujeros pequeños de precisión
Otro uso clave de la electroerosión es la perforación de orificios pequeños., permitiendo realizar orificios de diversas formas y profundidades en materiales conductores. El electrodo de herramienta utilizado es ligeramente más grande que el orificio deseado., asegurando un alto nivel de precisión. El proceso es especialmente eficaz para liberar brocas atascadas en máquinas., ofreciendo resultados precisos con tolerancias tan bajas como cero. El diámetro de agujero más pequeño que se puede lograr es 0.025 milímetros, lo cual es difícil de lograr usando métodos convencionales, especialmente para diámetros tan pequeños.
3. Cortar esquinas internas afiladas
Debido a su naturaleza sin contacto, La electroerosión es útil para eliminar material de esquinas de difícil acceso.. Es capaz de alcanzar una precisión de +/-1 micras, incluso en los materiales más desafiantes. El proceso puede producir acabados superficiales de 0.1 µm RA, que es importante para mediciones de alta precisión en diversos sectores, como el médico y el electrónico..
Cuando se usa correctamente, Las máquinas de electroerosión por hilo pueden realizar cortes tan finos como el hilo que se utiliza en la máquina.. Las máquinas modernas también proporcionan un mejor control sobre los parámetros del proceso, incluida la velocidad de alimentación y la intensidad de la chispa.. Estos avances reducen los problemas anteriores asociados con el corte de esquinas afiladas, como el movimiento del alambre..
4. Grabado sobre materiales duros
En particular, No es fácil grabar materiales duros. Porque los resultados no son consistentes debido al tipo de metal y a la fuerza de grabado utilizada.. En los casos en que el material a cortar sea duro, como el acero inoxidable, es posible que los métodos convencionales no sean suficientes..
La electroerosión ofrece así una solución mediante el aprovechamiento de energía térmica y eléctrica.. Permite crear hilos finos en materiales duros sin hacerlos dúctiles ni requerir acabados adicionales.. Siempre que el material sea conductor de electricidad., La electroerosión puede grabar diferentes aleaciones difíciles como Hastelloy®, Revista®, titanio, y nitinol. Se dice que la electroerosión logra repetibilidad y precisión con la ayuda del control CNC..
5. Quitar herramientas rotas de las piezas de trabajo
A los metalúrgicos les resulta molesto encontrarse con una herramienta rota, atrapado en una pieza de trabajo. Los métodos de extracción convencionales son destructivos en la mayoría de los casos.. Los artículos fabricados con materiales muy duraderos, como el acero endurecido, presentan problemas especiales..
La electroerosión es segura, confiable, y solución limpia. Desgasta la herramienta rota mediante descarga eléctrica de forma controlada y forma agujeros hasta que la herramienta se estropea.. Después de que la herramienta se haya disuelto., Los fragmentos se pueden extraer fácilmente con la ayuda de aire comprimido o imanes..
Además, No implica ninguna fuerza de corte externa/mecánica.. Además, su control preciso sobre el proceso de erosión minimiza en gran medida la probabilidad de dañar la pieza de trabajo.
Conclusión
El mecanizado por descarga eléctrica ha seguido mejorando, permitiendo a los fabricantes diseñar bordes afilados, aceros endurecidos, bolsillos ciegos, y otros radios internos pequeños y ángulos agudos a un ritmo más rápido. Las técnicas convencionales de electroerosión se han mejorado y avanzado para incluir técnicas de electroerosión no convencionales., Y estas nuevas técnicas son relativamente más económicas que las anteriores..
Para cualquiera de sus requisitos específicos en soluciones de mecanizado, Puede contar con nosotros para una solución personalizada. El proceso de electroerosión es nuestro lado fuerte, y agradecemos cualquier pregunta que pueda tener en este ámbito.. Contáctenos hoy para una cotización y permítanos ser socios de sus proyectos.
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