Qué es la electroerosión por hilo (proceso y aplicaciones)

What Is Wire EDM Process and Applications
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¿Está buscando una forma eficaz de cortar o dar forma a su pieza de trabajo sin contacto? En ese caso, debe probar el mecanizado por descarga eléctrica (EDM). Sin embargo, ¿qué es la electroerosión por hilo? Este artículo explica qué es la electroerosión por hilo y cómo funciona.

¡Vamos a empezar!

¿Qué es el hilo EDM?

Wire EDM (Electric Discharge Machining), también conocido como corte EDM, corte de alambre EDM, mecanizado por chispa, quemado de alambre, corte de alambre o erosión de alambre, es un proceso de fabricación que crea formas complejas de metal utilizando descargas eléctricas.

Las industrias han empleado el mecanizado por electroerosión por hilo durante casi 50 años. El concepto se originó en la década de 1700 cuando el científico inglés Joseph Priestly aprendió a usar descargas eléctricas para corroer el metal. Sin embargo, durante la Segunda Guerra Mundial, dos científicos rusos casados ​​llamados Lazarenko idearon una forma regulada de usar electricidad para eliminar metal, lo que hizo que el procedimiento fuera práctico.

Los científicos pudieron eliminar brocas y machos de rosca rotos en los primeros días del mecanizado por descarga eléctrica insertando un electrodo en el medio de la herramienta rota. Con los avances tecnológicos, las modernas máquinas de electroerosión por cable se han vuelto más competentes y fáciles de usar porque incorporan controles CNC, sensores integrados e inteligencia.

Además de la electroerosión por hilo, la máquina de electroerosión por penetración y herrería, o electroerosión por penetración vertical, utiliza la misma idea al crear una cavidad en la pieza de trabajo utilizando un electrodo de cobre o grafito con la forma adecuada.

Una electroerosión por hilo que da forma a un metal

Créditos de imagen: thomasnet.com

WEDM utiliza un alambre delgado como electrodo de herramienta para cortar o dar forma a una pieza de trabajo en función de una ruta definida con precisión. Los tamaños de los electrodos generalmente se encuentran entre 0,004 y 0,012 pulgadas (0,10 mm – 0,30 mm). Sin embargo, el mecanizado por descarga eléctrica de alambre puede lograr tamaños de electrodos más grandes o más pequeños.

El procedimiento de corte DEM con cable se distingue porque no hay contacto entre el cable de corte y la pieza de trabajo. Por lo tanto, es ventajoso ya que permite cortar piezas sin distorsiones en el proceso de mecanizado.

El aspecto más interesante de la electroerosión por hilo es que la velocidad de corte por hilo no se ve afectada por la dureza del material. Los punzones ciegos y los troqueles de extrusión son algunos productos de ingeniería que utilizan EDM de corte por hilo.

Operación de hilo EDM

El método de mecanizado comienza programando tu máquina CNC que sumerge el alambre metálico y la pieza en agua desionizada, la cual funciona como dieléctrico (aislante eléctrico) hasta la descarga eléctrica.

Una máquina de electroerosión por hilo que sumerge una pieza de trabajo en agua desionizada

Créditos de imagen: prototipo-shortrun.com

Luego, el alambre se mueve más cerca de la pieza de trabajo, estrechando el espacio. Como resultado, el voltaje llega a ser tan alto que el dieléctrico falla, permitiendo la descarga eléctrica.

Una pequeña área de la pieza de trabajo se calienta a miles de grados por la descarga eléctrica. Como resultado, el dieléctrico se transforma en un gas ionizado, o plasma, que se expande bajo una intensa presión. Queda un pequeño cráter en la pieza de trabajo cuando estalla la burbuja de plasma, lo que hace que el material fundido se derrame en el fluido dieléctrico. Como resultado, una pequeña cantidad de alambre se erosiona simultáneamente.

Puede haber hasta 250.000 repeticiones de este proceso de lavado cada segundo. Como resultado, se corta el metal al lado del alambre, dejando un corte a lo largo del alambre. Finalmente, el hilo se enfría y las partículas creadas se eliminan mediante un chorro de agua de limpieza.

Una máquina cortadora de hilo EDM alimenta hilo nuevo desde una bobina, ya que esta operación también erosiona ligeramente el hilo. Luego, la máquina corta el cable dañado y lo tira a un contenedor de reciclaje.

¿Cómo funciona la electroerosión por hilo?

Las operaciones de mecanizado comienzan con la inserción del alambre en el orificio utilizando un taladro tradicional o un taladro EDM. El roscado automático lo proporcionan las modernas máquinas de electroerosión por hilo, lo cual es una ventaja de usar herramientas accionadas por máquinas CNC, ya que son precisas y reducen el desperdicio de material.

Un wiere edm para cortar metales duros

Créditos de imagen: market-prospects.com

El alambre se guía a través de la pieza de trabajo mediante un chorro de aire o agua. El dispositivo conecta automáticamente los componentes eléctricos y mecánicos necesarios. Por ejemplo, la máquina detecta si un cable se rompe mientras corta un componente, vuelve a intentarlo y continúa cortando donde se rompió.

Componentes principales de Wire Edm

El alambre y el líquido dieléctrico son elementos esenciales del proceso de mecanizado por descarga eléctrica.

1. El hilo

El alambre está disponible en una variedad de materiales y tamaños, siendo 0.010″ y 0.012″ los más populares.

El latón es el material de alambre elegido para la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, recomendamos elegir un alambre recubierto de zinc para obtener el mejor rendimiento, ya que aumentará la velocidad y mejorará la suavidad de la superficie. Además, el recubrimiento de zinc permite que el cable resista un mayor calor y contribuye a que las chispas eléctricas sean más confiables.

El alambre de latón enriquecido con zinc que se ha sometido a difusión de calor y recocido puede soportar calor adicional durante el corte. Utilice un EDM de hilo a hilo de alto rendimiento, un componente grueso, que debe ser un material conductor que no descargue demasiada agua en el hilo en el centro de la pieza de trabajo. Resiste la rotura y el calor y mantiene la uniformidad en todo el corte.

La velocidad de corte es ajustada por modernas máquinas EDM en respuesta a las condiciones de corte y alambre. Por lo tanto, la velocidad se puede aumentar sin realizar ningún otro cambio ajustando el cable. Para usos específicos, hay más variedades de alambre EDM disponibles.

Por ejemplo, el cobre no debe entrar en contacto con dispositivos médicos implantables; por lo tanto, se utiliza alambre de molibdeno. Además, las aplicaciones en las que el cable está bajo mucha tensión requieren un cable de latón con un núcleo de acero resistente a la rotura.

2. El agua

Mecanizado por descarga eléctrica de un hilo expulsando agua

Crédito de la imagen: mscdirect.com

Mantenga la limpieza y la conductividad adecuada del agua para que la máquina de electroerosión por hilo funcione con la máxima eficiencia. Parte del metal se libera en el agua en forma de partículas diminutas durante el proceso de EDM y parte se disuelve.

El agua se trata dos veces mientras circula, primero a través de un filtro para eliminar los desechos y luego a través de una resina desionizante para eliminar los átomos de metal de la solución.

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