Mecanizado por descarga eléctrica (EDM): funcionamiento y aplicaciones industriales

Desde la llegada de tornos de control numérico en el siglo XX, el mecanizado tradicional con herramientas de corte ha jugado un papel importante en la fabricación de componentes para una amplia gama de industrias. Pero al igual que en toda innovación, los métodos tradicionales han alcanzado sus límites en años recientes y están siendo reemplazados por tecnologías más recientes como el Mecanizado por Descarga Eléctrica (EDM).

El mecanizado por descarga eléctrica (también llamado mecanizado por chispa o erosión por chispa) elimina la necesidad de fuerzas mecánicas (o contacto de herramienta) al remover material de una pieza. En su lugar, un EDM usa energía térmica para el proceso de remoción, creando las piezas deseadas con precisión y exactitud.

¿Quiere aprender cómo funcionan los EDM, los diferentes tipos y las ventajas sobre el mecanizado tradicional? ¡Ha llegado al lugar correcto!

¿Cómo funciona el mecanizado por descarga eléctrica?

Máquina de hilo EDM (electrical discharge machining).

Una máquina de descarga eléctrica típica cuenta con un electrodo que ayuda a desintegrar materiales conductores eléctricamente como carburo o acero endurecido.

A diferencia del mecanizado convencional, donde una herramienta de corte gira contra una pieza, el electrodo del EDM no suele hacer contacto con la pieza. En su lugar, se posiciona de modo que exista un pequeño hueco entre él y la pieza.

Para crear cortes o fabricar piezas, una chispa eléctrica de alta frecuencia se descarga del electrodo a la pieza. Esta descarga eléctrica vaporiza (o funde) la superficie del metal, creando los cortes deseados.

El movimiento de este electrodo alrededor de la pieza para fabricar piezas se controla usualmente mediante tecnología de Control Numérico Computarizado (CNC). Sin embargo, la operación exitosa del EDM va más allá de la tecnología CNC y la descarga eléctrica; el electrodo y la pieza suelen sumergirse en un fluido dieléctrico, que ayuda a controlar las chispas y enfriar la pieza durante el mecanizado.

¿Cuáles son los tipos de máquinas de descarga eléctrica?

Las máquinas de descarga eléctrica vienen en tres tipos:

1. Máquina de descarga eléctrica de hundimiento (Sinker EDM)
2. Máquina de descarga eléctrica de hilo (Wire EDM)
3. Máquina de descarga eléctrica de taladro (Hole EDM)

#1 Mecanizado por descarga eléctrica de hundimiento (Sinker EDM)

El EDM de hundimiento, también llamado EDM de ariete, es el tipo más usado hoy. Los electrodos usados en Sinker EDM se pre-mecanizan para formar una imagen inversa (o espejo) de la pieza. Así, al presionar este electrodo sobre una pieza y generar una chispa eléctrica, se crea una versión negativa de la forma original.

Vea así: si quiere fabricar una cavidad ortoédrica en una pieza usando Sinker EDM, debe mecanizar el electrodo con una protrusión ortoédrica para obtener la forma deseada, como se muestra en la figura.

Mecanizado por hundimiento EDM de una cavidad ortoédrica

El Sinker EDM es ideal en aplicaciones con requisitos estrictos de acabado superficial, especialmente al cortar materiales exóticos o duros. Permite cortar materiales sin preocuparse por pulir la pieza después. Sin embargo, una desventaja mayor es su menor tasa de remoción de material comparado con otros tipos de EDM.

#2 Mecanizado por descarga eléctrica de hilo (Wire EDM)

El Wire EDM, también llamado erosión por hilo, presenta un hilo delgado (generalmente de latón o cobre) que funciona como electrodo. Su operación es bastante similar al mecanizado CNC convencional ya que este hilo se mueve a través de la pieza, vaporizando superficies metálicas en su vecindad y creando cortes para formar la geometría deseada.

Ejemplo de «Wire EDM» por LaurensvanLieshout. Dominio público, vía Wikimedia Commons

Sin embargo, a diferencia del mecanizado convencional, el electrodo de hilo debe pasar completamente a través de la pieza metálica antes de poder crear cortes. Esto significa simplemente que el Wire EDM crea cortes 2-D en piezas 3-D.

El Wire EDM es ideal si busca cortar pequeñas piezas de material con precisión. También es el método EDM preferido para fabricación de prototipos por su bajo coste y alta precisión.

Más información sobre la diferencia entre exactitud y precisión.

#3 Mecanizado por descarga eléctrica de taladro (Hole Drilling EDM)

Como su nombre sugiere, el proceso de EDM de taladro se usa para taladrar agujeros. Una máquina EDM de taladro presenta un electrodo tubular con fluido dieléctrico (como agua desionizada) fluyendo a través de él, permitiendo taladrar agujeros más rápido que máquinas de taladro convencionales.

Es especialmente útil para mecanizar agujeros extremadamente pequeños, eliminando la necesidad de desbarbado.

Ejemplo de «hole drilling EDM» por Qw5646. Dominio público, vía Wikimedia Commons

Elegir entre mecanizado CNC y mecanizado por descarga eléctrica

Como siempre decimos a nuestros clientes, el mecanizado CNC y el EDM son tecnologías avanzadas capaces de crear prácticamente cualquier diseño de producto.

Sin embargo, aunque pueda crear cualquier diseño con estas dos tecnologías, una mala elección puede llevar a mayores plazos de entrega e inexactitudes leves. El EDM es especialmente útil para mecanizar materiales duros y conductores como titanio y tungsteno. También debería optar por EDM si hay preocupaciones sobre la fragilidad de un material, ya que el EDM elimina la necesidad de alta fuerza de corte para remover material.

Gensun Precision Machining es un proveedor líder de servicios de mecanizado CNC y EDM en Asia. Tenemos un equipo de maquinistas e ingenieros altamente experimentados que pueden ayudar a determinar qué método es ideal para su proyecto de fabricación.

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