Cómo Elegir el Material del Hilo EDM: Importancia para la Precisión y el Rendimiento

¿Cuáles son los Materiales del Hilo EDM para una Máquina EDM?

Los materiales del hilo EDM son los materiales que se utilizan como electrodos de una máquina EDM, que se alimentan sobre las piezas de trabajo y descargan la energía eléctrica en forma de energía térmica que elimina el material de las piezas de trabajo.

Al igual que los electrodos que se aplican en la máquina EDM de hundimiento (die-sinking), son los medios que transfieren energía eléctrica a las piezas de trabajo, por lo que deben ser eléctricamente conductivos para poder realizar sus funciones.

Los materiales de hilo EDM más comunes son el hilo EDM de latón y el hilo EDM recubierto. El hilo EDM de latón es el tipo tradicional de material de hilo EDM. Se presenta como una estructura de una sola capa, formada por la aleación de cobre y zinc.

Las diferentes proporciones de los elementos en el hilo EDM de latón, lo que significa la composición variada del hilo EDM de latón, producen variación en las propiedades que tiene. Cuanto más zinc contiene el hilo EDM de latón, mayores son las características de descarga que tiene.

En otras palabras, mayor proporción de zinc en el hilo EDM de latón, más eficiente trabaja el hilo EDM de latón durante el corte EDM. Sin embargo, mayor contenido del elemento zinc reduce la maleabilidad del hilo EDM de latón, lo que resulta en dificultad en la producción del hilo EDM de latón.

Cuando el hilo EDM de latón no funciona si los fabricantes buscan mayores propiedades y menos limitaciones a la proporción de zinc en el hilo EDM de latón, existen otras opciones para los materiales de hilo EDM.

Una de las otras opciones es el hilo EDM recubierto de zinc. El recubrimiento en el hilo EDM de latón puede ser zinc puro u óxido de zinc. Dado que una capa adicional de zinc cubre el material original del hilo EDM, se endurece y, por tanto, es más fuerte que el original.

Al mejorar las propiedades del hilo EDM recubierto de zinc, tarda más en romperse, facilita la descarga de energía eléctrica más rápido, garantiza mejor precisión y proporciona acabados superficiales más suaves para las piezas de trabajo.

La otra opción es el hilo EDM recocido por difusión. El hilo EDM recocido por difusión contiene aún más elementos de zinc que el hilo EDM original, lo que refuerza las propiedades que tiene este material de hilo EDM.

Con la adición de más zinc, el hilo EDM recocido por difusión tiene mayor resistencia a la tracción, tiempo de corte más rápido, el mejor rendimiento en la precisión más fina de los cortes. Además, el hilo EDM recocido por difusión permite una gama más amplia de piezas de trabajo que se supone deben cortarse, como acero, aluminio y grafito.

¿Qué es una Máquina EDM?

Una máquina EDM es un tipo de máquina de corte sin necesidad de ninguna herramienta de corte que entre en contacto con las superficies de las piezas de trabajo. En su lugar, la máquina EDM utiliza los electrodos o hilos para acercarse a las piezas de trabajo sin tocarlas, y la energía térmica transformada por la energía eléctrica es la causa de los cortes en las piezas de trabajo.

Hay dos tipos de máquinas EDM, que aplican diferentes medios para desempeñar el papel de descargar energía eléctrica a las piezas de trabajo, incluyendo la máquina EDM de hilo y la máquina EDM de hundimiento. La primera usa los hilos y la segunda usa los electrodos para realizar las tareas de descarga.

Como se mencionó en la introducción anterior, los materiales de los electrodos así como los materiales del hilo EDM deben ser eléctricamente conductivos, y lo mismo ocurre con las piezas de trabajo. En otras palabras, hay una limitación de los materiales de las piezas de trabajo. Dado que si las piezas de trabajo no son conductoras, no son adecuadas para el corte EDM.

Debido a la característica más significativa de la máquina EDM, que es que los medios de corte, ya sean electrodos o hilos, nunca contactan las piezas de trabajo, esta máquina permite cortes más complejos y reduce la frecuencia de distorsiones, que pueden ocurrir cuando las herramientas de corte contactan las piezas de trabajo.

Además, la energía eléctrica que la máquina EDM descarga puede ser muy fuerte o controlada como más ligera con menos chispas entregadas, lo que la hace capaz de cortar materiales más duros o materiales más delgados como chapas metálicas.

Precisamente debido a la ajustabilidad de la fuerza que la descarga de energía eléctrica puede tener, la máquina EDM generalmente puede lograr cortes más pequeños y profundos en las piezas de trabajo. Por lo tanto, algunos fabricantes preferirían la máquina EDM a las máquinas de corte tradicionales.

Cómo se Forma una Máquina EDM de Hilo

La máquina EDM de hilo generalmente se combina con el sistema CNC, que controla los cortes automáticamente con una precisión aún mayor. Hay una mesa que contiene fluido dieléctrico, generalmente agua desionizada, y las piezas de trabajo se sumergen en el fluido para conducir electricidad y servir como refrigerante.

Sobre la mesa está el sistema de alimentación de hilo EDM. El sistema consiste en una bobina de hilo, una bobina guía de hilo y una unidad de control. El sistema de alimentación de hilo se extiende debajo de la mesa con la unidad de control que es simétrica a la superior, y la bobina de recogida en el lado opuesto de la bobina de hilo superior.

Cómo Funciona una Máquina EDM de Hilo

En la sección anterior, sabemos que la máquina EDM de hilo es controlada por el sistema CNC, y el sistema CNC permite que la máquina EDM de hilo sea operada desde tres dimensiones, incluyendo ejes x, y y z.

El eje x y el eje y se refieren a los movimientos de la pieza de trabajo, lo que significa que la pieza de trabajo se movería desde el eje x y el eje y según las instrucciones del sistema CNC.

En cuanto al movimiento del eje z, se trata de la alimentación del material del hilo EDM. Cuando la bobina de hilo se acciona, comenzaría a alimentar el hilo EDM a través de la bobina guía de hilo y la unidad de control y moverse hacia abajo hacia la pieza de trabajo.

Una vez que el hilo EDM se alimenta hasta que está lo suficientemente cerca de la pieza de trabajo pero sin tocarla, el hilo EDM descargaría la energía eléctrica en forma de chispas, que lleva calor a la pieza de trabajo. A medida que el material de la pieza de trabajo se funde en el sitio requerido, se realiza el corte.

Con el corte realizado, el hilo también se erosionaría parcialmente, por lo que la alimentación de la bobina de hilo debería continuar. En ese momento, el residuo del hilo EDM que ha sufrido el corte se acumularía en la bobina de recogida para reciclaje.

Durante todo el proceso, tanto la pieza de trabajo como el hilo EDM que se alimenta deben asegurarse de estar sumergidos en el fluido dieléctrico, que generalmente es agua desionizada, ya que el fluido asegura la conductividad de la energía eléctrica del hilo EDM a las piezas de trabajo.

Además, la energía eléctrica descargada, que son las chispas, son muy fuertes y, por tanto, traen calor con temperatura extremadamente alta. Por lo tanto, el agua desionizada aquí actuaría como refrigerante para el sitio de corte, con el fin de prevenir el peligro de quemaduras o que se realicen cortes demasiado grandes.