Procedimientos con desprendimiento de viruta

El maquinado es un proceso de manufactura en el cual se usa una herramienta de corte para remover e exceso de material de una parte de trabajo, de tal manera que el remanente sea la forma deseada.

La mayoría de los procesos tradicionales de maquinado quitan material formando virutas, o lo hacen por abrasión. No obstante, existen numerosos casos en que estos procesos no son satisfactorios osimplemente no son posibles por alguna de las siguientes razones:

• El material tiene dureza o resistencia muy elevada, o el mismo es demasiado frágil.
• La pieza es demasiado flexible o resulta difícil sujetar las partes.
• La forma de la pieza es compleja.
• El acabado superficial y la tolerancia dimensional son muy rigurosos.
• El aumento de la temperatura y los esfuerzos residuales en lapieza no son deseables ni aceptables.

Dado que el uso de procesos avanzados de maquinado ofrece mayores ventajas técnicas y económicas que los convencionales.

MAQUINADO POR ELECTRODESCARGA

Los procesos de remoción de material con descarga eléctrica retiran metal mediante una serie de descargas eléctricas discontinuas (chispas) que producen temperaturas localizadas suficientemente altaspara fundir o vaporizar el metal en la región inmediata a la descarga. Los dos procesos principales en esta categoría son:

1) Maquinado por descarga eléctrica
2) Maquinado por descarga eléctrica con alambre.

Estos procesos sólo pueden usarse en materiales de trabajo eléctricamente conductivos.

Maquinado por descarga eléctrica:

El maquinado por descarga eléctrica (en inglés EDM) esuno de los procesos no tradicionales de uso más amplio. La figura 27.8 muestra una disposición de EDM. La forma de la superficie de trabajo acabada se produce mediante una herramienta formada por electrodos. Ocurren chispas a través de una pequeña separación entre la herramienta y la superficie de trabajo. El proceso de EDM debe realizarse en presencia de un fluido dieléctrico, el cual crea unatrayectoria para cada descarga conforme se ioniza el fluido en la separación. Las descargas se generan mediante un transformador de corriente directa pulsante conectado al trabajo y a la herramienta.

La figura 27.8 (b) muestra un acercamiento de la separación entre la herramienta y el trabajo. La descarga ocurre en la posición donde están más cerca las dos superficies. El fluido dieléctrico seioniza en esta posición a fin de crear una trayectoria para la descarga. La región en la que ocurre la descarga se calienta a temperaturas muy altas, de modo que se derrita repentinamente y se remueva una pequeña parte de la superficie de trabajo. Después, el flujo dieléctrico aleja la partícula pequeña (viruta). Dado que la superficie del trabajo en la posición previa de la descarga está ahoraseparada de la herramienta por una distancia mayor, ésta es la posición menos probable para que ocurra otra chispa hasta que las regiones que la rodean se hayan reducido al mismo nivel o uno inferior. Aunque las descargas individuales retiran material en puntos muy localizados, ocurren cientos o miles de veces por segundo, de modo que sucede una erosión gradual de toda la superficie en el área de laseparación.

Dos variables importantes en el proceso de EDM son la corriente de descarga y su frecuencia. Conforme aumenta cualquiera de estos parámetros, se incrementa la velocidad de remoción de metal. La aspereza de la superficie también es afectada por la corriente y la frecuencia, como se muestra en la figura 27.9. No obstante, cuando el EDM se opera a frecuencias altas y corrientes dedescarga bajas, se puede obtener un mejor acabado en la superficie.

Conforme la herramienta de electrodos penetra en el trabajo ocurre un excedente de corte. El excedente de corte en el EDM es la distancia que rebasa el tamaño de la herramienta para producir un orificio de maquinado más grande en la pieza de trabajo. Este efecto se debe a que las descargas eléctricas ocurren tanto a los lados de...