¿Qué es un corte de alambre CNC?

En lugar de cortar el material, el EDM lo funde o lo vaporiza, produciendo virutas relativamente pequeñas y proporcionando una línea de corte muy precisa. La aceptación de la industria ha dado lugar a una amplia variedad de aplicaciones de EDM, ya que es muy versátil, puede cortar metales duros y utiliza un espacio de trabajo relativamente pequeño.

Diferencias entre corte por hilo y electroerosión convencional

Hay dos tipos principales de máquinas de electroerosión:convencionales o de penetración, y de hilo o de corte. La EDM tradicional, como se describió anteriormente, utiliza la herramienta para dispersar la corriente eléctrica. Esta herramienta, el cátodo, recorre la pieza de metal, el ánodo, y la corriente eléctrica reacciona para fundir o vaporizar el metal. Como resultado de la acción de un fluido dieléctrico, generalmente un aceite de hidrocarburo, en el que se sumergen tanto el cátodo como la pieza de trabajo, las finas virutas producidas en el proceso se eliminan del componente.

La electroerosión por hilo (o WCEDM, por sus siglas en inglés) se lleva la corriente electrificada por medio de un cable delgado tensado que actúa como un cátodo y se guía a lo largo de la ruta o espacio de corte deseado. El fluido dieléctrico en este caso, generalmente agua desionizada, pasa a través de la incisión durante su duración, sirviendo nuevamente para alejar las partículas y controlar las chispas. El alambre delgado permite cortes precisos, con espacios estrechos (normalmente ~ 0,015 pulgadas, con cortes más finos disponibles) y posibles tolerancias de +/- 0,0001 pulgadas. Esta precisión mejorada permite realizar cortes tridimensionales complejos y produce punzones, matrices y placas separadoras de alta precisión.

Los equipos de electroerosión por hilo son instrumentos controlados por computadora (CNC), que pueden controlar el hilo en un eje tridimensional para proporcionar una mayor flexibilidad. Los cortes rectos se realizan cambiando las coordenadas x-y de la cuchilla, y los cortes más complejos se obtienen agregando un eje de movimiento a las guías de alambre. Hay disponibles máquinas y servicios de electroerosión por hilo de cuatro y cinco ejes. Si bien la electroerosión por hilo convencional no siempre puede producir esquinas estrechas o patrones muy complejos, la mayor precisión de la electroerosión por hilo permite patrones y cortes complejos. Además, la máquina de electroerosión por hilo es capaz de cortar metales de forma rutinaria con un grosor de hasta 0,004 pulgadas y más de 16 pulgadas, con secciones más gruesas posibles.

Un cable ED con cierto grosor de material simplemente evaporará el metal, eliminando así cualquier posible contaminación. El cable WCEDM emite chispas por todos lados, lo que significa que el corte debe ser más grueso que el propio cable. En otras palabras, dado que el cable está rodeado por un anillo de corriente, la ruta de corte más pequeña y precisa posible es el diámetro extra del anillo y el cable; los técnicos pueden adaptarse fácilmente a esta dimensión adicional. Los fabricantes continúan produciendo alambres cada vez más delgados para permitir cortes más pequeños y una precisión aún más fina.

Aplicaciones de electroerosión por hilo

Debido a su versatilidad, los fabricantes utilizan máquinas EDM para una amplia gama de aplicaciones. Como este proceso puede cortar piezas muy pequeñas, a menudo es la opción ideal para producir piezas pequeñas y muy detalladas que normalmente serían demasiado delicadas para otras opciones de mecanizado. Además, el proceso es rentable para diseños de bajo volumen y puede resultar beneficioso para la creación de prototipos incluso si el diseño real se realiza de manera diferente.

Tenga en cuenta que el cable en el proceso se mueve constantemente y no se puede reutilizar. Como resultado, el alambre de cobre, latón u otro metal puede tener millas de largo, lo que aumenta el costo del proceso. Y aunque el proceso no usa fuerza y, por lo tanto, no produce rebabas y puede usarse en artículos delicados, ciertamente existe la posibilidad de estrés térmico.

La mayoría de las operaciones de electroerosión por hilo comienzan con un corte basto con una velocidad de alimentación bastante alta y un flujo dieléctrico alto. Las pasadas posteriores de desengrasado requieren cortes más pequeños con un flujo dieléctrico reducido para lograr la tolerancia de las superficies acabadas. El flujo dieléctrico reducido evita la distorsión del cable durante estas transiciones.

Los cortes que no comienzan a lo largo del borde de la pieza (como los agujeros) requieren una perforación previa para permitir que pase el cable. Muchas máquinas de electroerosión por hilo tienen electrodos de perforación de orificios pequeños para este propósito, lo que permite realizar orificios iniciales en acero templado sin el uso de brocas convencionales. Los taladros de orificios pequeños generalmente usan un electrodo EDM montado en un mandril giratorio con un dieléctrico bombeado a través del electrodo para enjuagar el orificio. El proceso de hacer pequeños orificios en un material endurecido con brocas EDM independientes a veces se denomina orificio emergente.

Ventajas

La principal ventaja de una máquina de electroerosión por hilo sobre una máquina de electroerosión por hilo convencional es que la alimentación continua de hilo minimiza el desgaste que se produce con un electrodo estacionario. Sin embargo, una máquina de electroerosión por hilo puede utilizar mucho hilo, lo que aumenta los costes. Muchas máquinas de electroerosión por hilo son auto-roscantes, por lo que si el hilo se rompe, el proceso puede continuar de forma casi continua.

Otra ventaja importante es la capacidad de cortar piezas después del tratamiento térmico, lo que elimina la posibilidad de deformación resultante del tratamiento posterior. Además, dado que la electroerosión por hilo no aplica presión a la herramienta sobre la pieza de trabajo, las piezas pequeñas y delicadas se mecanizan fácilmente. Los requisitos de fijación son mínimos en comparación con los métodos de mecanizado convencionales. Son posibles superficies muy finas.

Restricciones

En comparación con muchos métodos de mecanizado, EDM es un proceso lento, aunque las velocidades han aumentado a lo largo de los años debido a los avances tecnológicos. La productividad se puede aumentar apilando piezas idénticas y cortándolas todas a la vez. Las máquinas de cabezales múltiples están disponibles para cortar varias piezas idénticas simultáneamente. Debido a que la electroerosión por hilo es un proceso térmico, se pueden aplicar algunas tensiones a la pieza de trabajo.

Aunque es relativamente sencillo de realizar, el mantenimiento de las máquinas de electroerosión por hilo puede ser más exigente que el requerido para las máquinas herramienta convencionales. Los consumibles también pueden ser más costosos. Estos costos a veces se pueden suavizar por el hecho de que casi todas las máquinas de electroerosión por hilo están diseñadas para funcionar sin supervisión, excepto para la carga y descarga. La ausencia de rebabas en las piezas terminadas también puede ahorrar mano de obra o tiempo al eliminar el paso de desbarbado.