¿Alguna vez has pensado en diseñar algo sobre un diamante con herramientas tradicionales?? Lo que sucederá? Las fresadoras tendrían dificultades o dañarían la pieza de trabajo.. entonces cual es la solucion? Mecanizado por descarga eléctrica (electroerosión) Es un proceso avanzado que erosiona el material de una pieza de trabajo.. Debido a chispas eléctricas controladas, la precisión es excepcional. Esta tolerancia es muy difícil de cumplir con las máquinas CNC tradicionales..
Datos interesantes: La tolerancia a la electroerosión puede ser mucho más estricta que 300 micrones.
Curiosamente, Los científicos están investigando para mejorar la eficiencia de la electroerosión.. Por ejemplo, Los electrodos compuestos de metal y cerámica proporcionan buena conductividad y resistencia al desgaste..
Exploremos otro ejemplo, si eres principiante, entonces puedes captar la idea. Imagínese que un rayo pequeño pero preciso cae sobre el objeto repetidamente para darle la forma compleja a materiales conductores como:
- Acero
- Titanio
- Aleaciones exóticas
¿Qué es el mecanizado por descarga eléctrica??
EDM es una máquina. Su abreviatura es mecanizado por descarga eléctrica.. Los maquinistas CNC incorporan esta tecnología para cortar piezas con una precisión de una diezmilésima de pulgada. Eso equivale a tomar un cabello humano y cortarlo en 40 piezas: tolerancias increíblemente estrictas. Esta es fácilmente una de las máquinas más precisas del taller.. Ahora, Esta tecnología ha existido desde la década de 1940.. Se utiliza principalmente en el sector aeroespacial., médico, e industrias de herramientas y troqueles.
Mecanizado tradicional vs.. electroerosión (Mecanizado)
Aunque los métodos de mecanizado CNC de 3 o 5 ejes son buenos, no pueden desarrollar diseños precisos en comparación con el mecanizado por electroerosión. Perforación, molienda, o torneado—Todas estas máquinas utilizan herramientas afiladas para diseñar un material.. Todavía, Todas estas herramientas modernas no garantizan la tolerancia cero..
Limitaciones del mecanizado tradicional
- Capacidades limitadas:El mecanizado tradicional a menudo no logra fabricar objetos con paredes delgadas. El caso es que la herramienta de corte ya tiene un tamaño que no llega a las esquinas..
- Restricciones de materiales:Los materiales duros pueden dañar las herramientas de corte rápidamente.
- Generación de calor:El mecanizado tradicional genera calor por fricción. Este calor puede dañar objetos delicados..
Tipos de mecanizado por descarga eléctrica
Hay dos tipos principales de mecanizado por descarga eléctrica..
- Mecanizado por descarga eléctrica
- Mecanizado por descarga eléctrica de alambre
Uno es el mecanizado por descarga eléctrica para hombros rígidos., y el otro es el mecanizado por descarga eléctrica de alambre.. Se trata de la forma.
En el mecanizado por descarga eléctrica, La forma del electrodo se determina como la forma del producto.. Similarmente, a medida que se repite el mecanizado por descarga eléctrica, el producto se enamora poco a poco de la forma del electrodo. El mecanizado por descarga eléctrica de alambre utiliza alambre.. el producto esta cortado. También se llama corte de alambre..
Ventajas del mecanizado por descarga eléctrica
EDM supera las siguientes limitaciones:
Formas complejas:
EDM es capaz de realizar diseños 2D o incluso 3D con alta precisión. Una de las partes sorprendentes del mecanizado por electroerosión es que maneja los diseños más complejos..
Mecanizado de materiales duros:
La electroerosión incorpora chispas eléctricas. Esto significa que los centros de mecanizado ahora son capaces de mecanizar la mayoría de los materiales rígidos..
Zona afectada por calor mínimo (ZAT):
El calor en el mecanizado por descarga eléctrica está muy controlado. Por lo tanto, el calor no daña la pieza de trabajo.
Desventajas del mecanizado por descarga eléctrica
- Limitado a materiales conductores
- Tasa de eliminación de material lenta
- Desgaste y desgaste de electrodos
- Problemas de integridad de la superficie
- Dificultad para mecanizar esquinas afiladas y características pequeñas
- Preocupaciones ambientales
Aplicaciones de la electroerosión (usos de la electroerosión)
La tolerancia a la electroerosión lo hace destacado en comparación con otros métodos de mecanizado.. Por lo tanto, tiene una gama de aplicaciones:
Fabricación de moldes y troqueles:
Los moldes complejos para moldeo por inyección y fundición a presión de metales requieren alta precisión y resistencia para manejar aceros duros para herramientas.. La electroerosión sobresale en esta situación.
Piezas aeroespaciales:
Los motores a reacción necesitan luz, piezas ligeras resistentes al calor. Dado que tienen formas complejas y los métodos de mecanizado tradicionales no pueden satisfacer demandas específicas, El mecanizado por descarga eléctrica puede desarrollar piezas de alta precisión..
Dispositivos médicos:
Los implantes quirúrgicos necesitan materiales biocompatibles y de mayor precisión. El mecanizado por electroerosión desarrolla eficazmente piezas médicas complejas.
Industria Electrónica:
Fabricar pequeños agujeros para cables en una placa de circuito impreso es fácil con el mecanizado CNC EDM.
Qué puede lograr la electroerosión en el acabado de superficies?
| Factor | Impacto en el acabado superficial | Final resultante (Ra en micropulgadas) |
| Descarga de energía | Mayor energía = Acabado más rugoso | 60 – 120 |
| Menor energía = Acabado más suave | 15 – 30 | |
| Duración del pulso | Mayor duración del pulso = Acabado más rugoso | 60 – 120 |
| Duración del pulso más corta = Acabado más suave | 15 – 30 | |
| Material del electrodo | Los electrodos de latón y cobre dan acabados superficiales más suaves. | 20 – 40 |
| Fluido dieléctrico | Tipo dieléctrico e impacto del lavado en el acabado de la superficie. | Depende del fluido y la aplicación específicos |
| Material de la pieza de trabajo | Los materiales más duros tienden a producir acabados más suaves. | 15 – 30 |
Comprender el proceso de electroerosión paso a paso
El mecanizado por descarga eléctrica es un método de procesamiento que vaporiza las cosas en lugar de cortarlas.. Si crea un espacio entre los electrodos positivo y negativo donde no fluye corriente de aire y luego aplica un voltaje enorme, una corriente fluirá a través del espacio.
Este es un fenómeno de descarga eléctrica.. Durante esta descarga eléctrica, se genera una cantidad extremadamente grande de calor, lo que hace que el electrodo se evapore. Esto se utiliza en el mecanizado por descarga eléctrica.. Para decirlo simplemente, El rayo se crea artificialmente., y se genera energía. Sin embargo, esta descarga no dura para siempre.
Después de una descarga, hay un breve descanso, y el objeto se vaporiza. Una descarga puede variar desde una micra hasta varias decenas de micras.. Es un trabajo que requiere mucha paciencia ya que sólo puede procesar unos 300 grados.
El papel de los electrodos (Máquina de electroerosión):
La electroerosión utiliza dos electrodos.:
- Uno es el electrodo de la herramienta., típicamente latón, cobre, o grafito.
- El otro es el objeto (pieza de trabajo en sí).
Fluido dieléctrico y su función.:
fluido dieléctrico, un líquido no conductor, llena el espacio entre los electrodos. Este fluido tiene varios propósitos.:
- El fluido dieléctrico aísla el espacio entre los electrodos cuando no genera chispas activamente..
- Ayuda a enfriar el proceso y eliminar los residuos..
La vía de chispas y la eliminación de material
Mantener un pequeño espacio entre el electrodo de la herramienta y la pieza de trabajo es esencial. Cuando se aplica una corriente eléctrica, se acumula un alto voltaje a través de esta brecha. Este voltaje eventualmente supera las propiedades aislantes del fluido dieléctrico., provocando que una chispa salte entre los electrodos.
El intenso calor (alcanzando temperaturas de hasta 12.000°C!) Derrite y vaporiza una pequeña cantidad de material tanto del electrodo como de la pieza de trabajo.. Este proceso se sigue repitiendo., con miles de chispas que ocurren por segundo. Estas chispas erosionan el material hasta conseguir la forma delicada..
Diferentes tipos de procesos de electroerosión
Hay tres tipos principales de procesos de electroerosión.:
- Electroerosión por hilo
- Electroerosión por plomo
- Electroerosión por perforación de agujeros
Explicación del proceso de electroerosión por hilo:
Imagina que tienes un cable en movimiento en tu mano.. es como cortar algo. Similarmente, un alambre de latón o tungsteno pasa a través de un tanque sumergido que contiene la pieza de trabajo. El alambre en sí no toca físicamente la pieza de trabajo..
El siguiente paso va a ser interesante.. El alambre en movimiento y la pieza de trabajo generan chispas.. Es importante señalar que no es un simple método de corte de alambre.. El proceso de electroerosión por hilo es exacto. Una máquina cortadora de alambre erosiona el material siguiendo un recorrido controlado por un programa CNC.
Para asegurar un corte limpio, Los maquinistas no utilizan estos cables excesivamente.. Esta práctica asegura cortes precisos y limpios..
Ventajas de la electroerosión por hilo:
- Wire EDM destaca en la creación de formas 2D complejas
- Puede crear con precisión esquinas afiladas y características microscópicas..
- La electroerosión por hilo corta finas láminas de metal con precisión.
Aplicaciones de la electroerosión por hilo:
- Plantillas y placa de circuito.
- Aeroespacial
- Industrias automotrices para cortar formas complejas.
Electroerosión por plomo (máquina de electroerosión por plomo)
En electroerosión por plomo, El electrodo de la herramienta sigue una forma geométrica dada.. Replica la característica deseada en la pieza de trabajo.. A diferencia de la electroerosión por hilo, el electrodo de la herramienta se hunde verticalmente en el fluido dieléctrico hacia la pieza de trabajo. Los maquinistas deben controlar el espacio entre el electrodo y la pieza de trabajo..
A medida que el electrodo de la herramienta baja lentamente, siguiendo un programa CNC, La electroerosión por penetración erosiona el material de la pieza de trabajo.. Replica su forma de forma tridimensional., que puede crear cavidades y bolsas complejas.
Ventajas de la electroerosión por inmersión:
- La electroerosión por inmersión puede crear formas 3D complejas
- Lo mejor para diseños complejos, moldes, y caries
Aplicaciones de la electroerosión por penetración:
- La electroerosión por penetración se utiliza ampliamente en la fabricación de moldes y matrices.
- Industrias aeroespacial y de dispositivos médicos.
Electroerosión por perforación de agujeros
La electroerosión por perforación de orificios es un tipo particular de mecanizado por descarga eléctrica en el que se utilizan destellos eléctricos para realizar orificios precisos en materiales conductores.. El fluido dieléctrico se lava continuamente para enfriarlo y eliminar los residuos a medida que las chispas erosionan el material de la pieza de trabajo a lo largo de la forma del electrodo hueco.. Este enfoque proporciona una precisión excelente para agujeros pequeños., es adecuado para materiales difíciles de mecanizar, Produce superficies finas, pero puede ser lento y requerir control del desgaste de los electrodos y reacondicionamiento de la capa superficial..
Integración CNC y Automatización en EDM
Las modernas máquinas de electroerosión CNC vienen con tecnología CNC. Funciona como el cerebro de la operación.. Por ejemplo, puede traducir eficazmente el diseño digital. Esta integración ofrece numerosos beneficios.:
Ventajas del CNC en electroerosión
- Precisión mejorada
- Capacidades de mecanizado complejas
- Mayor productividad y eficiencia
Automatización en Procesos de EDM
Aparte de las máquinas CNC, Algunas funciones de automatización mejoran aún más la eficiencia de la electroerosión.. Por ejemplo:
- Enhebrado automático de cables:En electroerosión por hilo, Los sistemas automatizados pueden pasar el alambre delgado a través de la máquina..
- Sistemas de control adaptativo:Estos sistemas avanzados pueden monitorear el proceso de mecanizado en tiempo real..
- Manipulación automatizada de piezas de trabajo:Los sistemas automatizados pueden cargar y descargar piezas de trabajo de la máquina para tiradas de producción de gran volumen..
¿Qué tipos de materiales se pueden procesar con electroerosión??
- Rieles: Aceros, aluminio, cobre, titanio, aleaciones, etc..
- Grafito (utilizado para electrodos en el propio EDM)
Ejemplo de comparación de procesos de electroerosión para diferentes materiales
La conductividad es uno de los factores críticos en el procesamiento de materiales con mecanizado por electroerosión.. Ciertos materiales son muy difíciles., como:
- Acero
- Aluminio
- Latón e incluso aleaciones exóticas..
Después, La resistencia al calor es el segundo factor principal en el mecanizado por descarga eléctrica.. Dado que la electroerosión genera chispas extremadamente calientes, Necesitamos materiales que puedan soportar la presión extrema..
Abajo, Encontrará información precisa sobre el proceso de electroerosión utilizando diferentes materiales..
| Material | Punto de fusion (°C) | Parámetros típicos de chispa | Tiempo de mecanizado (comparado con tradicional) | Desperdicio de materiales | Costo aproximado (comparado con tradicional) |
| Acero (AISI 1018) | 1482 | voltaje más bajo, pulso más corto | Más lento | Más bajo | Más alto |
| Aluminio (6061) | 660 | voltaje más bajo, pulso más corto | Más lento | Más bajo | Más alto |
| Latón (C360) | 900 | voltaje moderado, pulso moderado | Similar | Más bajo | Similar |
| Titanio (Calificación 2) | 1668 | Mayor voltaje, pulso más largo | Más lento | Más bajo | Más alto |
Nota: Para el costo y más detalles, debes contactar con un profesional taller de mecanizado cnc.
Cuándo utilizar la electroerosión?
Podemos utilizar EDM en las siguientes situaciones:
- Materiales duros o quebradizos
- Pequeños agujeros y características complejas
- Minimizar la distorsión del calor
- Acabados sin rebabas
Conclusión
Mecanizado por descarga eléctrica (electroerosión) está ganando popularidad en la industria manufacturera. Es la alternativa perfecta a los métodos de mecanizado tradicionales y puede ejecutar diseños de manera eficiente en los materiales conductores más rígidos..
- ¿Para qué es bueno el mecanizado por descarga eléctrica??
El mecanizado por descarga eléctrica es bueno para
- Detalle fino
- Mecanizado de metales duros
2. En qué no es bueno el mecanizado por descarga eléctrica?
Mecanizar ese mecanizado por descarga eléctrica es terrible en:
- producción en masa
- Haciéndolo suave, como pulir
3. ¿Cuál es el principio de la electroerosión??
EDM lleva corrosión controlada. Estos son los pasos clave:
- Electrodos
- Fluido dieléctrico
- Generación de chispa
- Eliminación de materiales
- Control preciso
2 pensamientos sobre "¿Qué es el mecanizado por descarga eléctrica?? Guía definitiva de electroerosión 2024”