Proceso de electroerosión por hilo:¿qué es y cómo funciona?

El proceso de mecanizado por electroerosión por hilo (erosión por hilo) es un método de corte CNC que se utiliza para eliminar el exceso de material de la pieza. Este método de corte requiere muy poca fuerza para quitar material y es ideal para piezas más pequeñas que no requieren mucha fuerza para cortar. El proceso de mecanizado por descarga eléctrica existe desde la década de 1960, pero no fue hasta la década de 1980 cuando se hizo popular entre los usuarios industriales.

En este artículo, aprenderá cómo cablear los trabajos de mecanizado por descarga eléctrica y cómo funciona en la fabricación de piezas. También conocerá sus ventajas y desventajas frente a otro tipo de procesos de mecanizado.

¿Qué es la electroerosión por hilo?

El mecanizado por descarga eléctrica con hilo (Wire EDM) es un proceso de mecanizado por plasma que utiliza una descarga eléctrica entre un hilo y una pieza de trabajo conductora. El proceso, a menudo utilizado en la fabricación de componentes y herramientas, es similar al dentado y rectificado. Sin embargo, se diferencia porque utiliza una corriente eléctrica en lugar de partículas abrasivas para realizar el proceso.

Los maquinistas utilizan la electroerosión por hilo para crear piezas a partir de varios materiales, incluidos metales, compuestos y plásticos. El proceso crea componentes mecanizados de precisión con características complejas y pequeñas tolerancias. La electroerosión por hilo es especialmente adecuada para la fabricación de piezas de alto rendimiento con geometrías complejas y pequeñas diferencias de tamaño.

¿Cómo funciona el proceso de electroerosión por hilo?

El proceso de electroerosión por hilo utiliza una corriente eléctrica para fundir un alambre de metal delgado, que luego se usa para cortar una pieza de trabajo. Este proceso generalmente se usa para metales duros que son difíciles de mecanizar con métodos tradicionales. El alambre de metal fundido es guiado por un sistema controlado por computadora y puede cortar formas y patrones muy precisos.

La electroerosión por hilo también es una alternativa al proceso de esmerilado tradicional y es una forma más eficiente y económica de mecanizar superficies que el esmerilado. Porque consume menos energía y dura más. Esto le permite operar más máquinas a la vez sin preocuparse por sobrecalentarlas o quedarse sin energía para los sistemas de enfriamiento.

La otra ventaja de la electroerosión por hilo es la creación de varias roscas en una sola pasada en lugar de hacer varias pasadas con una muela abrasiva u otro método de herramientas.

¿Qué tipos de materiales puede cortar la electroerosión por hilo?

La electroerosión por hilo puede cortar cualquier material conductor, incluidos acero, titanio, aluminio, latón, aleaciones y superaleaciones. Debido a su precisión, la tecnología de corte por hilo EDM se ha establecido como un método de corte estándar en todas las industrias.

El alambre EDM simplifica el corte y la creación de piezas de máquinas metálicas, logotipos y otros objetos. El grosor, la dimensión y la longitud del elemento que desea cortar determinarán la cantidad de alambre EDM que se necesita para producir la pieza o su prototipo.

Diferencias entre electroerosión por hilo y electroerosión convencional

La técnica de corte es una gran diferencia entre el corte por hilo de electroerosión y la electroerosión por electroerosión convencional. En la electroerosión por hilo, un dispositivo CNC que puede mover el hilo en un eje tridimensional controla la máquina de electroerosión.

Esto permite que la electroerosión por hilo cree patrones más complejos y ángulos más pequeños que la electroerosión convencional. La máquina de electroerosión por hilo puede cortar metal de hasta alrededor de 0,004 pulgadas de espesor. En espesores más pequeños, la electroerosión por hilo solo evapora el metal, evitando posibles residuos.

Sin embargo, el corte debe ser más grueso que el propio hilo en EDM convencional debido a las chispas que se producen. Por lo tanto, la electroerosión por hilo puede lograr la ruta de corte más pequeña y precisa porque el bucle de corriente rodea el hilo.

Las ventajas del corte por electroerosión por hilo

Debido a sus propiedades rentables, el mecanizado por descarga eléctrica es un procedimiento común utilizado entre los maquinistas. Sin embargo, además de su rentabilidad, existen otras ventajas que vienen con el proceso. Hemos destacado algunos de ellos a continuación:

Mejorar la eficiencia de la producción

El mecanizado por descarga eléctrica puede lograr una alta eficiencia de producción con la misma exactitud y precisión que el mecanizado manual. El equipo es fácil de operar y el proceso de corte es simple, lo que lo hace adecuado para la producción en masa de productos complejos.

El mecanizado por descarga eléctrica puede reducir los costos de mano de obra al reducir la cantidad de trabajadores necesarios para lograr resultados similares. Para aumentar la eficiencia, los maquinistas apilan lotes de piezas para cortarlas juntas.

Corte sin impacto

Al igual que el corte por láser, EDM no tiene corte por impacto, lo que lo hace más seguro y controlable que otros procesos de mecanizado. Una herramienta controlada por computadora puede garantizar el mecanizado de la pieza correctamente sin daños. Además, no habrá impacto en la superficie o la estructura de la pieza durante el corte, lo que facilita mantener la suavidad y la redondez después del mecanizado.

Amplia gama de procesamiento

El proceso de mecanizado por descarga eléctrica trabaja sobre todo tipo de materiales con diferentes niveles de dureza, incluyendo aleaciones de aluminio y titanio. También funciona bien en materiales no ferrosos como el cuarzo y el vidrio.

Bajos requisitos en la forma del producto

La tecnología de mecanizado por descarga eléctrica puede producir varios productos en varias formas y tamaños. Debido a que el proceso de producción es tan simple y fácil de operar, puede reducir los requisitos de forma del producto.

Obtenga altas tolerancias

El mecanizado por descarga eléctrica puede obtener altas tolerancias en productos complicados como componentes electrónicos, dispositivos médicos y piezas de aeronaves. El motor de alta velocidad dentro de la máquina puede moverse con rapidez y precisión, lo que garantiza que el producto terminado sea de buena calidad.

Las limitaciones del mecanizado por electroerosión por hilo

A pesar de sus numerosas aplicaciones y ventajas, la electroerosión por hilo tiene sus propias deficiencias. Si bien no son tantos como los últimos, podrían ser un gran obstáculo. Algunas de estas desventajas incluyen:

Solo trabaja en materiales conductores

Debido al método de corte (uso de cargas eléctricas para eliminar material) utilizado en la electroerosión por hilo, solo puede trabajar en materiales conductores. Esto significa que cualquier material que no permita el libre flujo de cargas no es apto para este procedimiento.

El proceso es lento

Un factor desalentador del proceso de electroerosión por hilo es la lentitud a la que se produce. El problema se debe al alambre utilizado en el procedimiento. Un alambre de latón estándar puede entregar solo una cantidad regular de energía a la pieza de trabajo y, por lo tanto, limita la velocidad a la que puede ocurrir el proceso de mecanizado.

No apto para cortar tubos

El uso de procedimientos de maquinado en la fabricación de piezas tales como tubos médicos es bastante común. Sin embargo, el uso de electroerosión por hilo en este tipo de procesos no es tan recomendable. Esto se debe a que el proceso presenta un gran riesgo para la integridad de la tubería. El uso de electroerosión por hilo podría causar una abolladura en el tubo y dejar toda la pieza con un acabado rugoso, lo que inutilizaría la pieza en algunos casos.

Aplicaciones de electroerosión por hilo

La electroerosión por hilo es un procedimiento de corte considerado un estándar en la industria del mecanizado. Esto se debe a su idoneidad para trabajar en una amplia gama de materiales y sus numerosas aplicaciones. Ejemplos de sus aplicaciones incluyen:

Fabricación de Piezas Gruesas 

El mecanizado por descarga de hilo está especialmente indicado para la fabricación de piezas gruesas. Por ejemplo, en la fabricación de chapas de grandes dimensiones se pueden cortar un gran número de soldaduras con un bajo consumo energético. Esto permite ahorrar tiempo y dinero a gran escala.

Corte de formas complejas y ranuras estrechas

Además de fabricar piezas gruesas, la máquina de descarga de alambre puede cortar formas complejas y ranuras estrechas con gran precisión. Por ejemplo, si desea cortar un agujero en un producto de chapa, es necesario medir con precisión el grosor y el ancho de su producto antes de comenzar su trabajo.

Luego, debe calcular la cantidad de material que necesita para cortar, lo que conducirá a pérdidas considerables en la eficiencia de la producción. Para evitar este problema, el software de diseño asistido por computadora (CAD) los diseña y los fabrica utilizando una máquina de descarga de alambre.

Conformación de materiales delicados

La electroerosión por hilo es ideal para dar forma a materiales delicados debido a su extrema precisión y repetibilidad. El alto grado de control proporcionado por la máquina permite al operador manipular la trayectoria de la herramienta para proporcionar una variedad de formas y patrones.

Conformado de piezas que requieren tolerancia extrema

El mecanizado por descarga eléctrica con corte de alambre es aplicable a un gran número de piezas con tolerancias extremas. La máquina puede producir patrones altamente precisos y repetibles con alta repetibilidad, lo que significa que los costos de producción son mínimos y se maximiza la calidad.

Conclusión

Wire EDM es un proceso de mecanizado versátil y preciso que se puede utilizar para crear formas y geometrías complejas. A menudo se usa en las industrias aeroespacial y médica, donde las piezas deben cumplir con tolerancias estrictas. La electroerosión por hilo también se puede utilizar para crear prototipos o piezas únicas. En este artículo, esperamos que ahora comprenda mejor la electroerosión por hilo.

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Preguntas frecuentes

¿Cuáles son las ventajas de la electroerosión por hilo frente a la electroerosión convencional?

Wire EDM crea patrones o diseños que serían difíciles de hacer con herramientas de corte tradicionales. Debido a que no hay contacto físico directo entre la herramienta y la pieza de trabajo, esta técnica puede funcionar en piezas delicadas y materiales blandos.

¿Cuál es la diferencia entre electroerosión por hilo y corte por láser?

El corte por láser utiliza un haz térmico de alta potencia para cortar materiales, mientras que una electroerosión por hilo utiliza la erosión eléctrica de un hilo.

¿Por qué la electroerosión por hilo se ha vuelto tan popular en la industria?

Es popular por varias razones. Primero, EDM puede cortar material eléctricamente conductor y puede mecanizar piezas de trabajo templadas y tratadas térmicamente. Además, puede cortar rápidamente y crear funciones complejas y sofisticadas de forma económica. Finalmente, puede crear una construcción fácil y sin rebabas de piezas delgadas y frágiles.

¿Es la electroerosión por hilo una máquina CNC?

CNC significa Computer Numerical Control y se refiere a las herramientas de mecanizado controladas a través de una computadora. Wire EDM se ajusta a esta descripción y, por lo tanto, califica como una máquina CNC.