Maquinados avanzados

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PROCESOS AVANZADOS DE MECANIZADO Y NANO FABRICACIÓN.

Maquinado con descarga eléctrica (electro erosionado de penetración).

El principio de maquinado con descarga eléctrica (EDM, del ingles de electrical-discharge machining), que también se llama maquinado con electro-descarga, o por electroerosión, se basa en la erosión de los metales, mediante chispas de descarga eléctricas, se sabenque cuando se deja que se toquen entre sí dos alambres conductores de corriente, se produce un arco. Si se examina con detalle el punto de contacto entre los dos conductores, se nota que una porción pequeña del metal se ha erosionado y desaparecido dejando una pequeña oquedad.

Aunque se ha conocido de este fenómeno desde el descubrimiento de la electricidad, no fue sino hasta la décadade 1940 que se desarrollo un proceso de maquinado basado en este principio. El proceso de maquinado por electroerosión ha llegado a ser una de las técnicas de producción más importantes y aceptadas en la industria manufacturera.

Principio de Operación. El sistema EDM básico consiste en una herramienta de Formado (Electrodo) y la pieza, conectada a una fuente de poder ed y colocada en un fluidodieléctrico (no conductor de electricidad). Cuando la diferencia de potencial entre la herramienta y la pieza es suficientemente alta, se descarga una chispa transitoria que atraviesa el fluido y quita una cantidad muy pequeña de metal de la superficie de la pieza. La descarga del capacitor se repite entre 50 y 500 kHz, con voltajes que van de 50 a 380 V. y corrientes de 0.1 a 500 A.

Lasfunciones del fluido dieléctrico son:

1. Actuar como aislante hasta que el potencial llegue al valor suficiente.

2. Actuar como medio de lavado y retirar los desechos en el espacio entre electrodos.

3. Servir de medio de enfriamiento.

La pieza se sostiene dentro del tanque que contiene al fluido dieléctrico y se controlan sus movimientos con sistemas de control, numérico. El huecoentre la herramienta de corte y la pieza (sobrecorte) es crítico; así, el avance de la herramienta hacia abajo se controla con un servomecanismo, que mantiene un sobrecorte constante en forma automática.

Los fluidos dieléctricos más comunes son los aceites minerales, aunque también se usa la querosina y al agua destilada des ionizada en algunas aplicaciones especiales. Entre las tendenciasreciente esta el uso de fluidos transparentes y de baja viscosidad, y aunque son más costosos facilitan la limpieza. Las maquinas tienen un sistema de bombeo y filtrado para el fluido dieléctrico.

El proceso EDM se puede usar en cualquier Material que conduzca la electricidad. El punto de fusión y el calor latente de fusión son las propiedades físicas importantes en la determinación delvolumen de metal eliminado por descarga. Al aumentar estas cantidades disminuye la rapidez de remoción del material. El volumen eliminado por descarga tiene los valores normales de 10-6 a 10-4 mm (10-10 a 10-8 pulg).

Como en el proceso no interviene energía mecánica, la dureza tenacidad y resistencia del material de la pieza no necesariamente influyen sobre la rapidez de remoción. Se acostumbravariar la frecuencia de la descarga, o la energía por descarga, para controlar la rapidez de remoción, y también el voltaje y la corriente. La rapidez de remoción y la rugosidad superficial aumentan al incrementarse la densidad de la corriente y disminuir la frecuencia de las chispas.

Electrodos. Los electrodos para EDM suelen ser de grafito, aunque también se usan de latón, cobre o aleacionesde cobre y tungsteno. Las herramientas s e conforman con técnicas de prensado, colado, metalurgia de polvos o maquinado. Se han usado electrodos con diámetros tan pequeños como 0.1 mm (0.005 pulg) y las relacione de profundidad a diámetro pueden subir hasta 400:1.

El desgaste de la herramienta es un factor importante, porque afecta la exactitud dimensional y la forma producida. Este...
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