Electroerosión por hilo

MECANIZADO DE PIEZAS MEDIANTE ELECTROEROSION POR HILO

1. Origen del mecanizado por electroerosión
El origen del mecanizado por electroerosión se remonta a los años cuarenta y está relacionado con la mecanización de matrices.
Su desarrollo como técnica competitiva de fabricación ha estado ligado al desarrollo de alguno de sus componentes. Entre ellos cabe citar la aparición de losgeneradores transistorizados que permiten controlar los pulsos de corriente. También es importante el desarrollo tanto del control numérico como del control numérico por ordenador, por la posibilidad de controlar en todo momento la distancia entre electrodo y pieza de trabajo, automatizar tareas y la posibilidad de hacer que el electrodo describa determinadas trayectorias que permiten la mecanización degeometrías complejas, entre otras.

2. Principio de funcionamiento de la electroerosión por hilo
El proceso de electroerosión consiste en el arranque de material por la acción de sucesivas descargas eléctricas entre la pieza a mecanizar y el hilo (ambos elementos conductores) sin que se produzca contacto entre ellos (Figura 1). El espacio de separación entre la pieza a mecanizar y el hilo sedenomina “gap”.
El generador es el encargado de mantener la diferencia de potencial o tensión de vacio (Uo) necesaria en el gap, hasta que este es ionizado por completo (quiere decir que se produce un ordenamiento de los iones del agua que está entre la pieza y el hilo), este tiempo se denomina tiempo de ionización (td). Una vez transcurrido este tiempo, el generador se descarga originando unachispa que es la encargada de erosionar el material de la pieza.

Antes de repetir este ciclo para generar la siguiente descarga, se deja trascurrir un tiempo, conocido como tiempo de pausa (to), y cuya finalidad es refrigerar y limpiar el canal de descarga del material arrancado durante el ciclo anterior. Todo este proceso se puede apreciar en el siguiente grafico, en el cual:

* Periodo(tp): es el tiempo que transcurre entre una descarga y otra
* Tiempo de descarga (tf): tiempo durante el cual pasa la descarga hasta que se corta la corriente
* Tiempo de ionización (td)
* Tiempo de impulso (ti): tiempo que dura el impulso de erosión entre los electrodos
* Tiempo de pausa (to): tiempo que transcurre entre el final de un impulso y el comienzo del siguiente
*Tensión de vacio (Uo)
* Tensión de descarga (Uf)

3. Componentes básicos de los equipos de electroerosión
* Electrodo: En la electroerosión por hilo, se utiliza un hilo conductor como electrodo. El hilo pasa por unas guías imponiéndole la dirección que debe seguir.
Los primeros electrodos utilizados eran de grafito, debido a sus buenas características como conductor de lacorriente eléctrica y, por otro a que es muy fácil de trabajar para obtener geometrías complejas. Estas buenas prestaciones han hecho que, junto con el bronce, sean los más utilizados en el mecanizado de aceros, siendo reemplazados únicamente por aleaciones de cobre con wolframio en casos especiales como el mecanizado del carburo.
Los electrodos de bronce se utilizan cuando se quiere buenos acabadossuperficiales y altos ritmos de producción.
Las chispas que se originan durante el proceso también erosionan el electrodo, cambiando su geometría, su precisión dimensional y afectando negativamente a la pieza producida. Por lo tanto, el desgaste del electrodo es un factor importante. La relación de desgaste se define como la relación del volumen del material retirado de la pieza de trabajo y elvolumen de desgaste de la herramienta. Esta relación oscila entre el 3:1 de los electrodos metálicos al 100:1 para los de grafito

* Fluido dieléctrico: La funciones que cumple el dieléctrico son:
* Aislar y llenar la zona comprendida entre el electrodo y la pieza de trabajo (gap).
* Apagar rápidamente la chispa después de que tiene lugar la descarga, de esta forma se previene la...