Todo sobre el corte por electroerosión por hilo: definición, aplicaciones y ventajas

La electroerosión, que comenzó en 1770, se expandió como mecanizado por descarga eléctrica. Utiliza descargas eléctricas para diferentes propósitos. Elimina material de una muestra o pieza de trabajo, genera chispas o incluso corta el metal. Aquí hay un artículo que le cuenta todo sobre la electroerosión por hilo. Desplácese hacia abajo para conocer sus beneficios, aplicaciones, características y componentes. También aprenderá cómo el control numérico por computadora, o CNC, estimula el proceso de electroerosión.

 

Primero, ¿qué es la electroerosión por hilo?

La electroerosión por hilo es una técnica de fabricación sustractiva que funciona sin contacto directo. Utiliza un alambre fino cargado eléctricamente para procesar metales conductores de electricidad. Lleno de fluido dieléctrico, el alambre delgado actúa como un electrodo. Corta con precisión la pieza de trabajo fundiendo o vaporizando el material. La chispa del electrodo erosiona el metal con una distorsión mínima. El mecanizado, por lo tanto, produce líneas y formas de corte pequeñas pero precisas. La funcionalidad de la electroerosión la hace adecuada para varias industrias. Puede encontrar electroerosión por hilo en industrias como la aeroespacial, dispositivos médicos, fabricación de matrices y herramientas.

 

Historia y origen de la electroerosión

 

Veamos rápidamente la historia y el origen de la electroerosión. ¿Cómo empezó y quién fue el artífice de su creación? El concepto de electroerosión se remonta a 1943, cuando B. R. Lazarenko y N. I. Lazarenko descubrieron un método para sustituir el desgaste de las herramientas por descargas eléctricas. A escala comercial, la electroerosión por hilo se introdujo por primera vez en la década de 1960. Sin embargo, fue en la década de 1970 cuando la integración de la tecnología CNC revolucionó las electroerosiones por hilo. Mejoró la precisión y la eficiencia de la máquina de electroerosión. En palabras sencillas, el CNC con el corte por hilo mediante electroerosión facilita las tareas de mecanizado complejas y detalladas.

 

¿Cómo funciona la electroerosión por hilo (mecanizado por descarga eléctrica)?

Ahora viene la pregunta principal de cómo funciona el mecanizado por descarga eléctrica por hilo. El proceso de electroerosión por hilo funciona con una técnica sencilla. Hay dos lados de hilo o electrodo, uno que lleva la carga y el otro que lleva el material conductor. Cuando los dos electrodos entran en contacto, crean una descarga eléctrica. La chispa generada indica el flujo de electricidad. La chispa eléctrica es capaz de producir un calor intenso que va desde los 8000 a los 12000 grados Celsius. La temperatura puede fundir o vaporizar fácilmente casi cualquier material conductor.

 

Además, estas descargas se producen con frecuencia en un pequeño intervalo de tiempo. Una máquina adaptable controla el espacio de descarga en el electrodo, manteniendo la consistencia. Así es como el material o la pieza de trabajo se corta en la forma deseada. Pero ¿sabes qué es lo mejor? Una electroerosión también elimina las partículas diminutas. Por lo tanto, mantiene la máquina limpia, eliminando todos los mejores productos.

 

Comprensión de los componentes de la máquina de electroerosión por hilo

 

Pasemos a la siguiente sección en la que se analizan los componentes importantes de la electroerosión por hilo. Una máquina de corte por hilo con electroerosión consta de diferentes partes que trabajan juntas para obtener resultados. A continuación, se incluye la lista de componentes de la máquina junto con sus funciones:

 

Fuente de alimentación

 

El primer componente es una fuente de alimentación que suministra carga a la máquina. Define las propiedades de las cargas eléctricas generadas entre los electrodos. Le recomendamos que utilice una fuente de alimentación fiable y de alta calidad.

 

Herramientas CNC

Las herramientas de control numérico computarizado controlan el funcionamiento de la electroerosión por hilo. Protegen el procedimiento relacionado con la secuenciación y el corte de las trayectorias del hilo. La precisión del mecanizado CNC define la sofisticación de la máquina y su nivel de error.

 

Hilo

 

El hilo es el componente principal de la máquina y sirve como electrodo. Por lo tanto, en términos simples, genera una descarga eléctrica para respaldar el proceso. La forma y las dimensiones del hilo influyen en su funcionalidad. Estas son las características que debes tener en cuenta para elegir el alambre adecuado:

 

• Propósito de tu proyecto
• Conductividad y resistencia a la tracción
• Temperatura de vaporización
• Resistencia a la tracción y dureza

 

En general, el diámetro varía de 0,05 a 0,25 mm. Estos son los tipos de alambres que se utilizan en la electroerosión por hilo CNC:

 

Alambres de latón

 

El latón es el alambre más común que se utiliza en la electroerosión. Es popular por sus excelentes propiedades de flujo eléctrico. La composición del material, formada por cobre y zinc, juega un papel importante. El contenido de zinc protege el rendimiento de la máquina. Sin embargo, la composición de zinc debe ser inferior al 40% para equilibrar la tasa de corrosión.

 

Alambres recubiertos de zinc

 

Otro material de alambre es el recubierto de zinc. Se obtiene aplicando zinc puro o una capa de óxido de zinc sobre el alambre. Este tipo de alambre mejora la funcionalidad y la velocidad de la máquina de electroerosión por hilo cortado.

 

Alambres recocidos por difusión

 

Se refieren a los alambres recubiertos con más del 40% de zinc puro. La composición de zinc en exceso hace que el alambre sea ideal para la producción en masa y las industrias.

 

Electrodos

 

Los alambres utilizados en el sistema actúan como electrodos para la máquina. Estos electrodos generalmente se dividen en dos tipos: cátodo y ánodo.

 

Servomotor

 

El servomotor actúa como una barrera entre los dos electrodos y garantiza que no entren en contacto. Protege contra cualquier contratiempo o falla durante el proceso de corte por electroerosión.

 

Medio dieléctrico

 

Al final, un fluido dieléctrico llena el sistema de electroerosión. El fluido evita que las diminutas partículas del ánodo se adhieran al cátodo. En general, el medio dieléctrico más popular es el agua desionizada. Enfría la superficie y le da un acabado suave.

 

¿Cuáles son los materiales metálicos que puede cortar una máquina de electroerosión por hilo?

 

Ahora, es posible que esté trabajando con los metales conductores de electricidad comunes que pueden funcionar con una máquina de electroerosión por hilo. Las máquinas de electroerosión por hilo pueden procesar diferentes tipos de materiales. Puede ayudar a crear incluso las formas y patrones más complicados en el metal de la pieza de trabajo. Es posible que se sorprenda al saber que estas máquinas pueden trabajar incluso con materiales duros y delicados. Aquí está la lista de piezas de trabajo que puede utilizar con la máquina de electroerosión por hilo:

 

Titanio

La máquina de corte por electroerosión por hilo puede trabajar con titanio. Maneja de manera eficiente la pegajosidad de la aleación y evita la formación de virutas largas. Además, el agua desionizada de la máquina mantiene bajo control la generación de calor residual.

 

Aluminio

 

Debido a sus características suaves y lisas, el aluminio es bastante difícil de cortar. Además, cortar aluminio también da como resultado una acumulación gomosa. Sin embargo, la máquina de corte por hilo EDM resuelve todos los problemas relacionados con el mecanizado.

 

Acero

 

El acero es popular por su resistencia. Produce una gran cantidad de calor durante el corte. A veces, puede resultar difícil equilibrar el calor producido en el proceso. Sin embargo, una máquina de electroerosión CNC supera todos los problemas relacionados.

 

Latón

 

Debido a su alta resistencia a la tracción, el latón se adapta a una máquina de electroerosión por hilo. Sin embargo, el proceso es un poco más lento debido a la superficie lisa del metal.

 

Grafito

 

Debido a sus características, el grafito es bastante difícil de cortar. Los servicios de electroerosión por hilo facilitan el proceso, evitando el arranque de partículas.

 

Comprender las ventajas y limitaciones de la electroerosión por hilo

Entendamos las ventajas y limitaciones de la electroerosión por hilo:

 

Ventajas

• Cortes y modelado de patrones más precisos y exactos.
• Elimina el procesamiento y acabado del metal de la pieza de trabajo.
• Incluso puede crear formas y diseños complejos adecuados.
• Supera los desafíos del mecanizado CNC tradicional.
• Ideal para materiales frágiles y sensibles que no pueden soportar la tensión del mecanizado tradicional.
• No deja rebabas, fallas ni distorsión del material.
• Trabaja en detalle, lo que da como resultado piezas diminutas.
• Puede trabajar sin interrupciones.

 

Desventajas

Existen ciertas limitaciones asociadas con la aplicación de la electroerosión por hilo:

• Trabaja solo con la pieza de trabajo conductora.
• A menudo, necesita un acabado adicional, que puede ser costoso.
• Alto costo de inversión inicial.
• Requiere mantenimiento regular.

 

Aplicaciones generales del mecanizado por electroerosión por hilo

 

Como se mencionó anteriormente, la electroerosión por hilo es útil para diferentes industrias. Ayuda a reducir los costos generales y acelera todo el proceso. Estas son las aplicaciones generales de la electroerosión por hilo:

 

Industria automotriz

Los fabricantes de la industria automotriz necesitan piezas de metal para diferentes máquinas y vehículos. Con el mecanizado por electroerosión por hilo, estas empresas no necesitan depender de fuerzas mecánicas. El proceso personaliza la pieza de trabajo de metal para piezas como parachoques, puertas de automóviles, tableros de instrumentos, etc.

 

Industria aeroespacial

 

Al igual que en la industria automotriz, el sector aeroespacial también utiliza la electroerosión por hilo para fabricar piezas detalladas. Se convierte en una salvación para las piezas que no pueden soportar altas temperaturas y estrés. Además, la precisión y estabilidad de la máquina dan como resultado un excelente acabado de la superficie. Los productos resultantes comunes incluyen motores de aeronaves, álabes de turbinas y otras piezas.

 

Industria médica

 

Con altos niveles de precisión, las máquinas de electroerosión producen piezas médicas complejas. Se utiliza en campos sensibles de las ciencias médicas, incluida la optometría y la odontología. Puede fabricar fácilmente implantes dentales y jeringas sin comprometer la calidad.

 

Qué hace que la electroerosión sea diferente de la electroerosión por hilo

 

La electroerosión por hilo es diferente de la electroerosión tradicional en varios aspectos. En primer lugar, la electroerosión utiliza electrodos sólidos, mientras que la electroerosión por hilo se basa en un hilo fino para cortar y perfilar.

 

• La electroerosión por hilo es más rápida y eficaz que las tradicionales. Todo gracias a su electrodo de hilo calentado listo para usar.
• En general, las electroerosiones tradicionales se utilizan para desbaste. Por otro lado, la electroerosión por hilo es útil para operaciones finales y terminadas.
• El corte por hilo es mejor para el corte en 2D, mientras que la electroerosión tradicional también funciona bien para perfiles en 3D.
• Con su precisión, los cortes por hilo pueden producir resultados complejos y precisos en comparación con otros.

 

Función del CNC en las máquinas de electroerosión por hilo

 

El CNC utiliza software preprogramado para automatizar las máquinas y sus procesos. El CNC en las máquinas de electroerosión por hilo controla la trayectoria del hilo y el proceso de mecanizado. Esta es la contribución del CNC en las electroerosiones:

 

• Al utilizar motores paso a paso, el CNC da como resultado una alta precisión y tolerancias ajustadas. Con el control numérico, la electroerosión por hilo CNC automatiza el proceso de corte.
• También minimiza el desperdicio de material al producir resultados repetibles.
• Mejora la eficiencia del tiempo y reduce los costos de mano de obra.
• Además, las electroerosiones por hilo CNC producen acabados superficiales superiores en menos tiempo de mecanizado.

 

Preguntas frecuentes

 

¿Es cara la electroerosión por hilo?

La electroerosión por hilo puede tener unos costes de instalación elevados. Sin embargo, hay que preocuparse por el coste. La precisión y la versatilidad de la electroerosión por hilo ayudan a ahorrar tiempo y mano de obra, reduciendo así los costes a largo plazo.

 

¿Por qué es necesario añadir agua desionizada a la electroerosión?

El agua desionizada es conocida por su bajo contenido de carbono. Sirve como un medio importante en la electroerosión por hilo, ya que equilibra la temperatura dieléctrica.

 

¿Qué es la electroerosión por penetración?

La electroerosión por penetración es un tipo de mecanizado por electroerosión. El proceso utiliza un metal conductor de electricidad que da como resultado la forma deseada al final.

 

¿Qué es la electroerosión por perforación de agujeros?

A diferencia de la electroerosión por hilo, las máquinas de electroerosión por perforación de agujeros utilizan cargas eléctricas para perforar agujeros diminutos.

 

¿La electroerosión por hilo es lo mismo que el corte por láser?

Tanto el corte por láser como la electroerosión ayudan a cortar la pieza de trabajo, pero hay una pequeña diferencia. La electroerosión por hilo utiliza erosión eléctrica y los láseres utilizan un haz térmico de alta potencia.

 

Conclusión

 

No hay duda de que la electroerosión por hilo es un proceso versátil y preciso. Puede crear formas complejas en menos tiempo y con menos recursos. En Aixi Hardware, utilizamos nuestro profundo conocimiento del mecanismo CNC para mejorar las tolerancias y capacidades de la electroerosión por hilo. Nuestro sencillo proceso puede crear cortes de alta precisión para todo tipo de materiales conductores. Póngase en contacto con nosotros para realizar más consultas y encontraremos la solución de electroerosión adecuada para usted.