7 situaciones en las que la EDM es mejor que el mecanizado convencional

El mecanizado por descarga eléctrica (EDM), a veces llamado "mecanizado por chispa", es una de las herramientas más útiles y únicas en el arsenal del maquinista. En lugar de utilizar una herramienta de corte afilada, el proceso utiliza chispas para cortar material, abriendo nuevas posibilidades de fabricación.

Pero no siempre es fácil identificar cuándo se debe usar EDM. De hecho, algunos ingenieros pueden estar tan acostumbrados al mecanizado CNC convencional que ni siquiera consideran la posibilidad de utilizar electroerosión para sus piezas o prototipos, incluso cuando la electroerosión podría mejorar enormemente la calidad. del producto final o reducir el coste total del proyecto .

Este artículo intenta proporcionar una introducción rápida a la electroerosión analizando siete situaciones específicas en las que el mecanizado por descarga eléctrica puede ser preferible al mecanizado convencional.

¿Qué es la electroerosión?

EDM es un proceso de fabricación y creación de prototipos para piezas de metal. Una máquina EDM es similar en construcción a una máquina CNC, con la importante distinción de que EDM utiliza descargas eléctricas (chispas) para cortar el material metálico en lugar de una herramienta de corte afilada.

Entonces, ¿cómo controlas una chispa para que atraviese el metal? En el proceso de EDM, una herramienta de metal blando o grafito actúa como uno de los dos electrodos , mientras que la pieza de trabajo de metal conductor actúa como la otra. La máquina aplica voltaje mientras tanto la herramienta como la pieza de trabajo están sumergidas en un líquido dieléctrico . Esta configuración provoca la ruptura dieléctrica del líquido que crea un arco eléctrico lo suficientemente potente como para eliminar material de la pieza de trabajo. Luego, los desechos se eliminan reemplazando el dieléctrico líquido.

Hay dos tipos principales de mecanizado por descarga eléctrica:

EDM por penetración utiliza un troquel de metal como electrodo y es útil para crear formas complejas, ya que el troquel se preforma en una forma específica.

erosión por hilo usa un alambre tenso y es útil para cortar placas gruesas y metales especialmente duros.

Las ventajas de EDM sobre el mecanizado tradicional incluyen:

• Capacidad para penetrar metales muy duros
• Capacidad para mecanizar formas complejas
• Reducción de la distorsión en rasgos finos

Sin embargo, no es adecuado para todos los trabajos. Además de no ser adecuada para plásticos, la electroerosión es mucho más lenta que el mecanizado convencional, lo que hace que el CNC sea mejor en la mayoría de las situaciones.

Aquí hay siete situaciones de ingeniería específicas en las que EDM puede producir mejores resultados que una máquina CNC convencional:

1. Cuándo Se necesitan esquinas internas afiladas

La electroerosión por hilo, especialmente la electroerosión por hilo, se destaca cuando se mecanizan esquinas internas afiladas, siempre que se seleccionen el tipo de hilo, la tensión y las condiciones de avance correctos.

Cuando se utiliza una máquina CNC convencional, es difícil lograr una esquina interna afilada o cuadrada, ya que las herramientas de corte suelen ser redondas y, por lo tanto, dejan esquinas redondeadas (radio) en la pieza de trabajo. Hay soluciones alternativas a este problema, como fresas cuadradas y socavaduras de un lado, pero los maquinistas a menudo aceptan la necesidad de esquinas internas redondeadas.

Aunque el hilo utilizado en la electroerosión por hilo también es redondo, es mucho más fino que una herramienta de corte CNC que puede crear prácticamente esquinas interiores cuadradas. Usando electroerosión por hilo, el radio de la esquina se puede reducir a tan solo 0,005 pulgadas.

1. Cuando se requieren cortes muy profundos

Cuando se utiliza una máquina CNC convencional, el fresado de cavidades y cortes profundos requiere una herramienta de corte larga. Sin embargo, las herramientas con una alta relación longitud:diámetro pueden causar vibración (vibración excesiva de la herramienta) y dar como resultado un mecanizado de mala calidad.

EDM ofrece una solución para cortes muy profundos, ya que no es susceptible a vibraciones. En la mayoría de los casos, EDM puede hacer orificios cómodamente con una relación longitud:diámetro de hasta 20:1, pero esta relación puede ser tan extrema como 100:1 en ciertas situaciones.

1. Cuando el material de la pieza de trabajo es muy duro

Uno de los principales usos de EDM es el mecanizado de elementos como troqueles, moldes e incluso herramientas de corte de máquinas. Estos artículos a menudo están hechos de materiales excepcionalmente duros como acero endurecido o carburo de tungsteno, que son muy difíciles de penetrar con una herramienta de corte.

Una ventaja de EDM es que la dureza de estos metales no afecta en gran medida la capacidad de la máquina para cumplir con tolerancias estrictas.

Otros metales que se pueden cortar con EDM incluyen Hastelloy (una aleación de níquel-molibdeno), titanio y aleaciones de Inconel.

1. Cuando las piezas requieren un acabado de espejo

EDM normalmente produce piezas con un acabado superficial que consiste en cráteres o marcas de viruela. Sin embargo, al controlar estrictamente ciertos parámetros, el proceso puede producir un acabado de superficie excepcional similar a un espejo sin necesidad de pulir.

Es importante destacar que EDM no produce un direccional superficie con "lay" como lo hace el mecanizado convencional.

Y mediante el mecanizado por electroerosión muy lentamente con baja potencia, es posible reducir drásticamente el tamaño de los cráteres o marcas de viruela. En última instancia, es posible crear un acabado superficial muy suave de alrededor de 5 RMS (4 micropulgadas Ra).

Otra forma de crear un acabado tipo espejo es introducir polvo abrasivo fino en el líquido dieléctrico, lo que produce un efecto similar al del pulido con chorro de arena, pero mientras se realiza el mecanizado en lugar de hacerlo después.

1. Al fabricar las 24 horas

Aunque esto es más una preocupación de un fabricante que de un ingeniero, EDM ofrece posibilidades importantes cuando se trata de automatización y fabricación desatendida o "apagada".

Dado que la electroerosión es más predecible que el mecanizado convencional y menos susceptible a las interrupciones por errores, es posible automatizar una máquina de electroerosión y dejarla funcionando las 24 horas del día con una supervisión mínima.

Si el fabricante puede automatizar la carga y descarga de piezas de trabajo (y electrodos), puede crear un flujo de trabajo de fabricación altamente eficiente y automatizado.

1. Al hacer un molde

A veces, la electroerosión es preferible al mecanizado CNC cuando se fabrican moldes, en parte debido a su capacidad para cortar con precisión metales duros como el acero para herramientas. A veces se utiliza primero una electroerosión por penetración o una fresadora CNC, antes de utilizar la electroerosión por hilo para los detalles o los cortes más profundos.

Muchas empresas de moldeo por inyección utilizan una combinación de mecanizado CNC y electroerosión, eligiendo entre ellos según el trabajo.

1. Cuando se requieren tolerancias estrictas

El mecanizado de precisión se facilita con el uso de EDM, ya que puede lograr tolerancias muy estrechas. Es importante destacar que es poco probable que la pieza de trabajo sufra deformación por EDM, ya que no hay contacto físico.

Con múltiples pasadas, EDM puede lograr tolerancias tan estrechas como +/- 0.0002”. Sin embargo, las velocidades de corte deben reducirse significativamente para garantizar el más alto nivel de precisión.

3ERP es un especialista en creación de prototipos con años de experiencia en el uso de mecanizado por descarga eléctrica y otros procesos. Solicitar un presupuesto gratis para su próximo proyecto.