EDM por hilo en Taiwán: Perspectivas de precisión en la industria del metal

En la industria del trabajo de metal, el mecanizado por descarga eléctrica (EDM) también se conoce como EDM por corte de hilo, mecanizado por chispa, erosión por chispa, quemado, hundimiento de matriz (die sinking), quemado de hilo o erosión de hilo. Es un proceso de fabricación que usa descargas eléctricas que causan chispas para formar la forma deseada de la pieza, por lo que también se llama mecanizado por chispeo en mandarín.

¿Qué es un proceso EDM por hilo?

Durante el procesado, el material no deseado se elimina de la pieza mediante una serie de corrientes recurrentes rápidas. En estos componentes, un electrodo se llama electrodo herramienta, y el otro electrodo pieza. No habrá contacto superficial entre herramienta y pieza durante todo el proceso.

Breve historia del EDM por corte de hilo

Hoy hay muchos tipos de EDM. En esta sección discutimos uno ampliamente usado en fabricación de electrodomésticos, filtros, consumibles electrónicos y piezas pequeñas. Proveer tal proceso es esencial para fabricar amplia gama de productos hoy. Taiwán es país experimentado en metalurgia y manufactura. Hay empresas en Taiwán dedicadas al diseño y construcción de máquinas EDM por hilo, dando a Taiwán capacidad para manejar la demanda e incluso liderar este campo en Asia por décadas.

Los tipos de EDM por corte de hilo se desarrollaron a finales de los 60 para usar acero endurecido como material para herramientas y moldes. Las primeras máquinas NC (control numérico) se extendieron de fresadoras verticales perforadas. A finales de los 60, la URSS fabricó la primera máquina CNC comercial en Rusia: una máquina de electroerosión por corte de hilo. En ese período, aviación, militar, defensa e industria automotriz progresaban positivamente. El grupo de David H. Dulebohn desarrolló máquinas para fresado y rectificado en Andrew Engineering en los 60.

Luego, dibujos maestros se produjeron por trazador CNC (plotter) para mejorar precisión y repetibilidad. A principios de los 70, producción de EDM por corte de hilo usando trazadores CNC y tecnología de seguimiento de línea óptica. Dulebohn usó luego este trazador CNC, programable y que controlaba directamente la operación EDM. La primera máquina EDM CNC se produjo en 1976.

Aplicaciones comerciales del EDM

Gracias al progreso técnico, en décadas recientes las funciones y aplicaciones del EDM por hilo comercial han mejorado mucho. Además, la velocidad de alimentación ha aumentado y el acabado de superficie mecanizada se controla bien.

EDM de hundimiento (Die-sink EDM)

Otro proceso es EDM de hundimiento. Su historia se remonta a fin de la II Guerra Mundial en 1943. Dos científicos rusos (B.R. Lazarenko y N.I. Lazarenko) fueron instruidos para estudiar métodos que previnieran efectos de chispa corroyendo contactos eléctricos de tungsteno.

Aunque no completaron la tarea, sus esfuerzos contribuyeron a la tecnología. Encontraron que bajo ciertas condiciones ambientales, la corrosión podía controlarse más precisamente, inspirando investigación posterior.

Estos estudios les llevaron a inventar método de mecanizado por descarga eléctrica para procesar materiales duros como tungsteno. El nombre de la máquina Lazarenko es máquina R-C, por circuito de resistencia-capacitancia de carga de electrodo.

Progreso de máquinas EDM a nivel mundial

Además, hubo un equipo de investigación americano: Harold Stark, Victor Harding y Jack Beaver. Desarrollaron con éxito máquina EDM para eliminar taladros y machos rotos en fundiciones de aluminio.

Esto aumentó la capacidad de mecanizado de máquinas EDM por hilo. Junto con mejora de precisión, la precisión global se elevó desde entonces.

El equipo americano usó inicialmente herramientas de grabado eléctrico débiles, pero resultados no fueron ideales, así que cambiaron a este método. Tras eso, las máquinas de Stark, Harding y Beaver generaban 60 chispas/segundo, avance tecnológico en su momento.

Luego, máquinas basadas en este diseño usaron circuitos de tubo de vacío, permitiendo miles de chispas/segundo, aumentando mucho la velocidad de corte, con gran potencial y productividad. Esto marca gran salto en desarrollo de máquinas EDM por hilo, que antes eran más como etapa de desarrollo, pero luego se adoptaron oficialmente en la industria.

EDM hoy

Hoy, el EDM por hilo y tecnología relevante son tecnologías de corte de metal muy comunes para cortar materiales duros y complejos. Se usa ampliamente en fabricación de moldes y herramientas.

Además, se ha vuelto método común para producir prototipos y piezas, especialmente en aeroespacial, automoción y electrónica con modelo de producción pequeño pero diverso.