Ventajas y desventajas del corte por electroerosión por hilo

¿Qué es EDM y es adecuado para el corte de metal de 2-ejes?

Mecanizado por descarga eléctrica , o el proceso de corte de alambre EDM, utiliza cargas eléctricas controladas y que se repiten rápidamente para eliminar material de materiales eléctricamente conductores como los metales.

Mucha gente considera el corte por electroerosión por hilo en términos de cómo se compara el método con el corte por láser, la fabricación en 3D o el mecanizado tradicional para dar forma al metal en varios ejes. Pero para nosotros en Metal Cutting Corporation, y para nuestros clientes, el tema de los pros y los contras del corte por electroerosión por hilo tiene que ver con el corte en 2 ejes y cómo se compara el método EDM con otras opciones de corte de metal de precisión.

Ventajas de la electroerosión

Preciso para corte en 2-ejes de piezas pequeñas

El corte por electroerosión por hilo es un método muy preciso para las aplicaciones adecuadas, como el corte en 2 ejes de piezas pequeñas con tolerancias estrechas en grandes volúmenes. Por ejemplo, para la producción en masa de pasadores, sondas y otras piezas pequeñas de metal sólido con diámetros inferiores a 0,020” (0,50 mm), las ventajas de EDM incluyen:

• Longitudes altamente repetibles sin deformación, distorsión o delaminación de los extremos
• Mucho mejor rentabilidad que un método como el corte por láser

Ppk/Cpk alto

Para sólidos de pequeño diámetro, el corte por electroerosión por hilo también ofrece medidas extremadamente altas de tendencia central, para valores Ppk/Cpk notablemente altos. Por ejemplo, EDM no solo puede cortar un alambre de metal precioso de 0,004″ (0,1 mm) de diámetro a una longitud de 1″ (25 mm), sino que también puede hacerlo logrando una tolerancia de longitud de ±0,001″, extremos redondeados y un Ppk muy por encima del mínimo estándar de 1,33.

Corte sin rebabas de una gama de diámetros

La electroerosión por hilo puede cortar diámetros que van desde unas pocas milésimas de pulgada hasta varias pulgadas, hasta longitudes de 0,5” (12 mm) a 18,0” (450 mm) y con una alta precisión dimensional. Debido a que no involucra una rueda ni dientes de sierra, el procedimiento de corte con hilo EDM generalmente no deja rebabas, y el ancho de corte suele ser de 0,004" a 0,012" (0,1 a 0,3 mm).

Diferentes durezas de materiales y cortes de extremos redondeados

El corte por electroerosión por hilo también es versátil en cuanto a la dureza de los metales conductores que puede cortar con relativa facilidad, desde el cobre hasta los materiales más duros, incluidos el molibdeno y el tungsteno. EDM también da un radio natural al corte final; esto puede o no ser una ventaja, dependiendo de la aplicación.

Desventajas del corte por electroerosión por hilo

Velocidad lenta

El aspecto negativo más conocido es que el corte por electroerosión por hilo sigue siendo un método extremadamente lento. Las modernas máquinas EDM con AWT (enhebrado automático de alambre) y capacidad CNC se pueden programar para trabajar "sin luces", para ayudar a mitigar la velocidad de corte lenta. Sin embargo, para volúmenes muy altos de piezas con diámetros superiores a 0,020″ (0,5 mm), se puede preferir un método como el corte abrasivo de disco fino.

Solo materiales conductores

Debido a la naturaleza del corte por electroerosión por hilo (eliminación de material mediante el uso de cargas eléctricas controladas que se repiten rápidamente a lo largo de una hebra de cable de metal), el método se limita a materiales eléctricamente conductores. Por lo tanto, cualquier material compuesto o recubierto con un dieléctrico no es factible para EDM.

Efectos de un entorno cargado

Se carga todo el entorno de EDM, incluido el alambre, el agua desionizada y la pieza de trabajo. Las descargas eléctricas repetidas del cable pueden calentar el área objetivo de la pieza de trabajo a miles de grados. Esto puede provocar estrés térmico en las partes vecinas y causar cierta cantidad de desperdicio. El propio hilo también sufre daños, por lo que la máquina de electroerosión debe alimentar constantemente hilo nuevo.

Dependiendo del metal que se corte, otra desventaja del corte por electroerosión por hilo es que se puede formar una capa de óxido en la superficie cortada. Esto puede requerir una limpieza secundaria, lo que aumenta el costo.

No es ideal para cortar tubos

El corte por electroerosión por hilo es mejor para materiales sólidos, por lo que el método no es una buena opción para el corte de tuberías. Para mantener la conductividad, las piezas a cortar mediante electroerosión deben mantenerse firmemente en su lugar. Esto crea un riesgo significativo de deformación de la tubería. También puede hacer que el alambre de corte entre en contacto con la pieza de trabajo, provocando un cortocircuito en el corte, provocando que el alambre de corte se rompa y posiblemente causando un "escalón" en la pieza de trabajo.

Aunque puede fijar un tubo para que gire en la máquina, el método de corte por electroerosión por hilo está optimizado para formas más complejas y no es rentable para el corte simple de tubería en dos ejes. Además, la electroerosión por hilo no puede realizar cortes muy cortos (menos de 0,125” o 3,175 mm) y no produce acabados superficiales de corte de calidad. De hecho, el corte por electroerosión por hilo puede producir rugosidades en la superficie que a menudo se caracterizan como "cráteres de la luna".

Por lo tanto, para aplicaciones tales como tubos para dispositivos médicos que deben cortarse en longitudes muy cortas y tener un acabado final muy suave, un método como el corte de metal abrasivo con rueda delgada brindaría la tolerancia estrecha necesaria, resultados sin rebabas y un corte final limpio. sin deformación de la pared del tubo.

Corte por electroerosión por hilo frente a otras opciones

Claramente, hay muchas ventajas y desventajas en el corte por electroerosión por hilo, así como en otros métodos de corte de precisión que podrían considerarse. Entonces, ¿la electroerosión tiene sentido para el corte de 2 ejes de piezas pequeñas?

¡Eso depende! Esto se debe a que la eficacia de CUALQUIER método de corte puede variar mucho según el material que utilice y los resultados deseados. Tomar la decisión correcta requiere una comprensión profunda de su aplicación, sus parámetros y el uso final del producto.

¿Cómo se compara el corte por electroerosión por hilo con otros métodos de corte de metales de precisión? Sigue leyendo para averiguarlo.