MECANIZADO POR ELECTROEROSION

Mecanizado Por Electroerosión
El mecanizado por electroerosión, o por descarga eléctrica, es un proceso de mecanizado por arranque de viruta para materiales conductores de la electricidad que emplea chispas controladas con precisión producidas entre un electrodo, generalmente degrafito -que puede considerarse como la herramienta de corte- y una pieza de trabajo, en presencia de un fluidodieléctrico.
El origen del mecanizado por electroerosión se remonta a mediados del siglo XVIII, cuando se descubrió el efecto erosivo de las descargas eléctricas. Casi 200 años después y en plena Segunda Guerra Mundial, los científicos soviéticos B. y N. Lazarenko aprovecharon ese efecto con el objeto de desarrollar un proceso controlado para el mecanizado de aquellos materiales que fueran conductores.Con esa idea nació el proceso de electroerosión en 1943. Los Lazarenko perfeccionaron dicho proceso y diseñaron un circuito que llevaba su nombre y que consistía en una sucesión de descargas que se producían entre dos conductores separados entre sí por una película de líquido no conductor llamadodieléctrico. Hoy en día, muchas máquinas de electroerosión utilizan una versión avanzada del circuitoLazarenko.
La electroerosión se diferencia de la mayoría de las operaciones de mecanizado por arranque de viruta
en que el electrodo extrae el material sin tener contacto físico con la pieza de trabajo. Esta característica elimina la fuerza propia de la herramienta que se ejerce, por ejemplo, con una fresadora o una rectificadora y, por tal razón, con la electroerosión se pueden producir formasque romperían las herramientas de corte convencionales o que estas podrían romper.
Fundamento
La electroerosión es un proceso de mecanizado que emplea energía térmica, es decir, el material se extrae por calor, el cual es introducido en forma de chispa por el flujo eléctrico entre el electrodo y la pieza de trabajo.
¿Cómo sucede todo esto? Veamos primeramente los componentes esenciales delproceso en la figura siguiente.

Mecanizado por Electroerosión
Una fuente de alimentación pulsada controla el tiempo y la intensidad de las cargas eléctricas, así como el movimiento del electrodo en relación con la pieza de trabajo. Para que se pueda formar una chispa, el electrodo debe estar siempre separado de la pieza por una cierta distancia. Esta distancia, conocida como distancia dechispeo, sobrecorte o más sencillamente, del inglés, “gap”, se mantiene gracias a un fluido dieléctrico que, dependiendo del tipo de máquina empleada para la electroerosión, puede ser parafina, aceites minerales ligeros o agua desionizada.
El fluido dieléctrico se comporta como aislante hasta que se aplica el voltaje suficiente para transformarlo en conductor. Como la superficie tanto del electrodo como dela pieza contiene pequeñas irregularidades, el campo eléctrico generado entre los puntos más cercanos entre el electrodo y la pieza es más intenso y, por lo tanto, se establece una descarga entre ambos puntos, tal como vemos en la figura siguiente.
 

Mecanizado por Electroerosión
 
Bajo el efecto de este campo eléctrico, los electrones y los iones libres positivos se aceleran a altasvelocidades y rápidamente forman una columna ionizada de fluido dieléctrico que conduce la electricidad. En esta etapa, la corriente puede fluir y entre el electrodo y la pieza se forma una chispa, provocando una gran cantidad de colisiones entre las partículas.
Durante este proceso se forma una burbuja de gas, cuya presión se eleva constantemente hasta originar una zona de plasma. La zona de plasmaalcanza rápidamente temperaturas muy altas, entre los 8.000 y 12.000 ºC, debido al efecto cada vez mayor de la cantidad de colisiones. Esto provoca lavaporización local instantánea de una cierta cantidad de material en la superficie del electrodo y en la de la pieza.
Cuando la chispa se apaga, el fluido dieléctrico se desioniza, vuelve a ser aislante y la reducción repentina de la temperatura...