Erosion

Mecanizado de piezas mediante electroerosión por hilo
1. Principio físico de la electroerosión por hilo El mecanizado por electroerosión se realiza en un medio dieléctrico mediante el salto de descargas eléctricas entre el electrodo y la pieza a mecanizar. El proceso es básicamente un proceso termoeléctrico en el que las chispas representan una fuente térmica puntual. Esta fuente térmica fundeel material de la pieza produciéndose de esta forma la erosión.

Flujo de agua desionizada

Generador Pieza Flujo de agua desionizada Hilo de electroerosión

Figura 1 Esquema de Electroerosión por hilo. En la electroerosión por hilo, WEDM, un hilo conductor, normalmente de latón, se utiliza como electrodo. El hilo pasa por unas guías imponiéndole la dirección que debe seguir. Las descargas seproducen por la diferencia de potencial existente entre el hilo y la pieza que obviamente debe ser de un material conductor de la electricidad. El hilo circula continuamente, y entre el hilo y la pieza existe un canal, llamado de descarga, bañado por un fluido dieléctrico, que generalmente es agua. El dieléctrico (agua) es introducido entre el hilo y la pieza con el objetivo de ayudar al salto ycalidad de las chispas, refrigerar el “gap” y eliminar el material arrancado después de las descargas eléctricas. El mantener una distancia correcta entre hilo y pieza es el punto más importante para tener un correcto mecanizado y conseguir precisión. A continuación se va a explicar paso a paso como se produce la erosión.

1

electrodo (+)

pieza (-)
Figura 2 Proceso microscópico deelectroerosión Primero se dispone de un material conductor en la mesa de trabajo. Se posiciona el hilo cerca de la pieza. Se aplica una tensión de vacío al hilo, mientras entra fluido dieléctrico (agua) entre el hilo y la pieza. Esta tensión es la encargada de ionizar el canal de descarga. Ionización, quiere decir, que en el agua que existe entre el hilo y la pieza se produce un ordenamiento de losiones del agua. Llega un momento en que el agua deja de ser no conductora y por el canal creado se produce una chispa (corriente) produciéndose altas temperaturas que vaporizan y funden parte del material a mecanizar y parte del hilo. Posteriormente a esta descarga se produce un tiempo de pausa destinado a la limpieza y refrigeración del “gap”. El agua es un elemento no conductor, pero posee grancantidad de iones que la hacen conductora. Si el agua está completamente desionizada es un perfecto aislante y no se pueden producir chispas que atraviesen el “gap”. Si existe muchos iones que hacen el agua conductora, la corriente atraviesa el “gap” con mucha facilidad y las chispas tienen poca fuerza y se reduce la eficiencia. Mantener el agua desionizada permite, que las chispas salten cuando latensión de vacío ha llegado a su máximo potencial, también es de notable ayuda para que no se produzcan oxidaciones prematuras en las piezas. La máquina va generando pulsos eléctricos para realizar la electroerosión de la forma que se ve en la figura 3.

2

U0
Tensión del impulso

td Uf

td
Intensidad de la descarga

tf ti tp

to

Tiempo

if
Tiempo

Figura 3 Terminologíaeléctrica (VDI 3402) Período (tp): Tiempo que pasa desde el comienzo de un impulso hasta el comienzo del impulso siguiente (Fig. 3). Tensión de descarga (Uf): Tensión entre electrodo y pieza después de cebada la descarga (Fig. 3) Tensión en vacío (Uo): Tensión entre electrodo y pieza antes de cebada la descarga, o tensión entre electrodos si no hay descarga (Fig. 3) Impulso de tensión: Tensión aplicada aambos electrodos durante un tiempo determinado. Impulso de intensidad: Véase "Descarga". Intensidad media de corriente (Ifm): Valor medio de la corriente que circula por el gap durante el mecanizado. Es el valor leído en el amperímetro (Fig. 3). Intensidad de impulso (if): Intensidad que circula por el gap durante una descarga (Fig. 3). Tiempo de descarga (tf): Tiempo durante el cual pasa la...