Cómo Funciona el Corte por Hilo EDM CNC y sus Beneficios

EDM (Mecanizado por Descarga Eléctrica) es un proceso de trabajo de metal no convencional que usa erosión por chispa para remover material de la pieza de trabajo. La descarga eléctrica (chispa) se genera usualmente entre el electrodo del hilo y la parte a procesar. Generalmente hay un medio líquido de baja conductividad entre los dos, como agua desionizada. A medida que avanza el trabajo, el medio se lavará continuamente. La pista se corta a cierta longitud y es fácil manejar cualquier número de bloques móviles. En la mayoría de los proyectos, hay dos bloques móviles por riel y 2 rieles por eje.

El husillo de avance de un corte por hilo EDM CNC transforma el movimiento rotatorio del movimiento en movimiento lineal. Otras máquinas CNC (como máquinas fresadoras CNC y máquinas de corte por plasma) pueden hacer uso de alternativas a los husillos de avance, como correas de tracción o cremalleras y piñones, pero los husillos de avance para máquinas fresadoras CNC son la solución más común.

El husillo de avance convierte el movimiento rotatorio en lineal, y tanto la fricción como el juego deben ser lo más pequeños posible. En varias dimensiones, la línea de corte puede moverse en un ángulo amplio. El cono sería cortado en la pieza de trabajo por esto. Esto es particularmente útil para la manufactura de matrices de extrusión. Al mover el hilo a través del agujero previamente taladrado, se puede hacer el corte. Además de metales, el corte por hilo EDM CNC para mecanizado también puede usarse para otros materiales conductivos (como grafito, diamante y aleaciones metálicas).

Fase para EDM por Hilo

El EDM por hilo es uno de los métodos EDM más comunes. A medida que el hilo alcanza la pieza de trabajo, el cuadrado de la brecha aumenta con el campo eléctrico. El material dieléctrico finalmente entrará en el punto donde ocurre la ruptura eléctrica, y chispas dispararán a través de la distancia entre el hilo y la pieza de trabajo, permitiendo que la corriente los corroa. El hilo de soldadura se usa para mantener el electrodo de ser tan corroído para que pueda envolverse constantemente.

El hilo de acero usualmente se construye de latón único y se fija con una guía en forma de diamante en la parte superior e inferior. En el plano x-y, la guía puede moverse, y en tres ejes, la guía superior puede moverse independientemente. De esta manera, es posible procesar conos y otras formas complicadas, complejas y frágiles. La computadora CNC controla el riel de guía y la pieza de trabajo. El diámetro promedio del hilo es 0.25 mm, y la bobina tiene aproximadamente 10 millas de largo.

La incisión es más pequeña que el diámetro del hilo para que el hilo no contacte directamente la pieza de trabajo, y debido a las chispas del hilo a la pieza de trabajo, ocurre el "corte". El corte puede ser entre más y menos micrones si se usa el hilo de menor diámetro. Usualmente, las modernas máquinas de corte por hilo EDM CNC tienen varias cabezas de corte para cortar más de una pieza de trabajo y hacer el enhebrado de hilo automáticamente.

Aplicación del Corte por Hilo EDM CNC

El mecanizado por descarga eléctrica de corte por hilo (WEDM) se usa para cortar placas de metal endurecido con un espesor de 300 mm, que usualmente son difíciles de mecanizar de cualquier otra manera. También puede usarse cuando la parte final requiere bajo estrés. El EDM por hilo tiene baja fuerza de corte, puede remover material y tiene pocas propiedades de cambio mecánico. En el desarrollo de matrices de extrusión, punzones de corte y manufactura de herramientas, se usa el corte por hilo EDM CNC. Para volúmenes de producción comparativamente bajos de productos que requieren tolerancias de producción cercanas, el corte por hilo EDM CNC se usa mejor. Las industrias de semiconductores, médicas e instrumentación están entre las industrias que hacen uso de componentes proporcionados por EDM.

Los beneficios del EDM requieren mecanizado de:
● Formas complejas que las herramientas de corte tradicionales serían difíciles de cortar
● Una sustancia particularmente difícil con tolerancias muy estrechas
● Piezas de trabajo bastante pequeñas donde el componente puede ser destruido por presión innecesaria de herramientas de corte resultante de herramientas de corte tradicionales.
● No ocurre comunicación directa entre el instrumento y la pieza de trabajo. Piezas delicadas y materiales frágiles pueden entonces ser tratados sin ninguna distorsión.
● Es posible lograr un acabado superficial fuerte.
● Es posible taladrar agujeros muy finos rápidamente.

Formas de Corte por Hilo EDM

Dos formas clave de EDM están disponibles: tradicional, o de hundimiento, y cable, o corte por hilo. El EDM de hundimiento es el método que propaga la corriente eléctrica, como se mencionó arriba. El cátodo corre junto con el metal. Para derretir o vaporizar el metal, la pieza de trabajo, el ánodo y la corriente eléctrica reaccionan. El cátodo y la pieza de trabajo se sumergen en el fluido dieléctrico ya que normalmente es un líquido hidrocarburo. Los diminutos fragmentos formados por este proceso se lavan lejos de la pieza de trabajo.

La corriente cargada se emite en un hilo delgado tensionado por el corte por hilo EDM CNC, que sirve como cátodo y es dirigido a lo largo del camino de corte o incisión deseado. En esta situación, durante el proceso de corte, el fluido dieléctrico (usual agua desionizada) será lavado a través de la incisión, llevándose los desechos y regulando las chispas. Con cortes estrechos (usualmente alrededor de 0.015 pulgadas, cortes más finos disponibles), hilos delgados pueden ser cortados con precisión, y tolerancias potenciales son +/- 0.0001 pulgadas. La mayor precisión facilita el corte tridimensional intrincado y produce punzones, matrices y plantillas de desprendimiento de punzones extremadamente precisos.

Un instrumento de control numérico computarizado (CNC) que puede controlar los hilos ofrece mayor estabilidad en el eje tridimensional controlado por el equipo de EDM por corte de hilo. Al cambiar las coordenadas x-y del instrumento, el corte simple se logra, mientras que el corte más complicado se logra agregando un eje de movimiento a la guía del hilo. Es posible usar máquinas e instalaciones de corte de cuatro y cinco ejes. El EDM estándar no siempre genera esquinas pequeñas o patrones muy complejos, mientras que patrones y cortes complejos pueden ser realizados por la precisión mejorada del EDM por hilo.

Además, convencionalmente, el hilo EDM puede cortar metales con un espesor de solo 0.004 pulgadas y materiales más gruesos sobre 16 pulgadas. Para un cierto espesor del material, el corte por hilo EDM CNC solo puede evaporar el metal, removiendo desechos potenciales. En ambos bordes, los hilos del sistema WCEDM se encenderán, significando que el corte necesita ser más grueso que el hilo mismo. En otras palabras, porque el hilo está rodeado por un círculo de corriente, los técnicos de anillo y línea pueden resolver fácilmente este problema con la dirección de corte más pequeña y precisa. Para hacer cortes más estrechos y confiables, los fabricantes continúan creando hilos más delgados para el corte por hilo EDM CNC.