Cómo utilizar electrodos de tungsteno en una aplicación aeroespacial difícil

Uso de cobre y tungsteno en electrodos de inmersión para electroerosión por electroerosión

Dimensionalmente muy diferente del alambre de tungsteno con un diámetro de 0,0010” (0,025 mm) es el uso de tungsteno para electrodos de inmersión. Tomando la forma inversa, los electrodos de inmersión en matriz deben ser dimensionalmente robustos pero también mecanizables con características muy finas, a veces tan delgadas como el alambre fino. Con la capacidad de producir piezas en una miríada de formas mediante el proceso de electroerosión por penetración, Metal Cutting fue abordado por un cliente con una aplicación difícil para la industria aeroespacial, que requería tanto un gran volumen como características finas.

Descubrir cómo usar cerámica para un anillo de sellado

El cliente recibió la tarea de fabricar un nuevo tipo de anillo de sellado para reemplazar los anillos de panal tradicionales que se usan en los motores a reacción. El alto rendimiento de este nuevo anillo de sellado se lograría utilizando cerámica como material de sellado. El desafío era cómo llegar allí, específicamente, cómo convertir la cerámica en la forma de anillos circulares muy grandes.

La cerámica es conocida por sus notables propiedades de resistencia al desgaste y a altas temperaturas. Sin embargo, también se sabe que es frágil y se astilla fácilmente. Entonces, para que el nuevo anillo de sellado del cliente funcionara, la cerámica necesitaba un sustrato para mantenerlo en su lugar y proporcionar la base y la fuerza que necesitaba, en lugar de tener solo un anillo de cerámica pura. Surgió la idea de utilizar aletas, una característica muy común en el diseño de motores a reacción; sin embargo, en este caso, las aletas tenían únicamente fines de adhesión, con cerámica fluyendo en los espacios entre las aletas.

Resolviendo un desafío de producción con tungsteno de cobre

Por supuesto, diseñar el tipo particular de cerámica para su propósito y hacer que fluya hacia las aletas fue un desafío. Pero para el propósito de aquellos de nosotros en el negocio de los metales, nuestro desafío era hacer las aletas, y no solo unas pocas, sino miles y miles de aletas idénticas que debían fabricarse en segmentos y coincidir con las diversas circunferencias descendentes requeridas para esta aplicación. ¿Cómo sería posible mecanizar estas aletas altas y delgadas con canales profundos separándolas solo por una fracción de milímetro?

La solución fue hacer las aletas usando electrodos de electroerosión por penetración. Estos electrodos se fabrican utilizando proporciones muy precisas de tungsteno de cobre uniformemente distribuido y perfectamente uniforme. Sin embargo, la producción normal no requiere el mayor nivel de consistencia y distribución del polvo de esta nueva aplicación, así como la densidad homogénea necesaria en todo el bloque de electrodos. Además, los electrodos para esta aplicación iban a ser muy grandes y cada uno tenía que acoplarse perfectamente a los contiguos.

Garantizar la base adecuada para EDM

(Alerta de spoiler:es posible que desee dejar de leer si tiene miedo de volar o de ir al dentista).

Imagine que está volando en un avión a reacción y desde su asiento tiene una vista directa directamente a uno de los motores. ¡Seguro que esperas que no salgan despedidas pequeñas piezas de metal del interior del motor!

¿Qué tiene que ver con el CuW utilizado en los electrodos de penetración para el corte por electroerosión por electroerosión de aletas para anillos de sellado cerámicos? Hay un efecto dominó en el sentido de que, si el material del electrodo EDM primario tuviera trozos de metal sin mezclar de gran tamaño o vacíos no detectados, el patrón de aleta resultante tendría espacios y faltarían las características de diseño que son necesarias para soportar y fijar la cerámica. Es por eso que se debe prestar tanta atención a la consistencia, distribución y homogeneidad del uso de CuW en esta aplicación.

Es un poco como la odontología y la colocación de una corona. No importa qué tan bien se vea la corona, si el trabajo subyacente no se hizo correctamente, si la corona y la base no tenían la forma correcta, no se usó suficiente adhesivo o había espacios. en el sello de la corona, entonces la capacidad de usar el diente repetidamente se verá comprometida. Asimismo, la integridad del anillo de sellado y la cerámica que lo rodea comenzó con esta base, que fue creada mediante un proceso de EDM que se basó en el material de partida perfecto.