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Noviembre de 2018 Página 2 de 3

EDM: consejos para escoger la máquina correcta

Dr. Ing. Miguel Garzón

Es crucial estar atentos a elementos como la calidad de mesa de bancada y de las guías, los sistemas de verificación para su mantenimiento, y el uso del hilo adecuado.

 

Estudios desarrollados por centros de investigación en conjunto con empresas fabricantes de maquinaria y de hilos para electroerosión han determinado que la mejor productividad se da cuando se cambia de hilo dependiendo de la aplicación.

Por ejemplo, para el desbaste grueso se utiliza un hilo de bronce recubierto de diámetro grande (0.25 – 0.3 mm) y los pases de acabado superficial se hacen con un hilo diferente, como un hilo estándar, sin recubrir, de 0.1 mm de diámetro, para reducir costos.

De esta manera se puede lograr lo mejor de los dos mundos. El hilo de diámetro mayor soporta descargas eléctricas de gran energía, aumentando la tasa de remoción de material, y así se incrementa también la tasa de corte (es factible alcanzar valores de hasta 400 mm2/min). El hilo de diámetro menor, con sus descargas eléctricas menores, da un mejor acabado superficial y puede lograr geometrías finas, entrando en esquinas que el hilo más grande no podría fabricar.

Enhebrado automático

El sistema funciona con una unidad de revenido del hilo. Al sumarlo a los sistemas de enhebrado con chorro de agua, se logra un proceso de enhebrado automático de muy alta confiabilidad. Durante el sistema de revenido, el hilo se calienta, se tensa y se le corta la punta. Esto con el fin de que el extremo libre esté lo más recto posible, ya que debe cruzar por la ranura del material, entrar por la boquilla inferior y ser halado por el sistema de transporte del hilo, todo esto automáticamente en una pieza sumergida en el dieléctrico.

Si la necesidad del taller no es de alta precisión ni de geometrías de gran complejidad, existen máquinas que solo generan conicidades de hasta 5° y prometen una precisión de posicionamiento de máximo 0.02 mm con velocidades de corte de solo 180 mm2/min.

 

Este tipo de máquinas pueden ser suficientes para un taller que quiere aprovechar el proceso de la electroerosión para cortar piezas de gran altura en materiales difíciles de mecanizar, pero que no necesariamente debe producir una pieza final en esta máquina, o donde las superficies de corte no son las que van a llevar la funcionalidad del producto.

 

Es importante escoger una máquina que tenga las últimas características para ahorrar costos. Por ejemplo, algunas máquinas tienen un modo que minimiza el consumo de hilo al reducir su velocidad de alimentación. Las máquinas que ahorran energía y consumibles optimizando el flujo de dieléctrico apagando ciertas bombas o ciclos de filtrado cuando no son necesarios, son una gran opción hoy en día.

Dieléctrico de aceite

Para el caso de las aplicaciones con mayores exigencias de acabado superficial y de precisión, algunos fabricantes de maquinaria, como GF Agie Charmilles, han desarrollado máquinas de corte por hilo usando dieléctrico basado en aceite. Las principales ventajas que tiene el uso de este sistema es que las piezas que están sumergidas no presentan corrosión. Aún cuando los generadores de la mayoría de las máquinas con tanque de agua hoy en día tienen sistemas que evitan en gran parte los problemas galvánicos propios del proceso, siempre hay momentos en que la pieza está sumergida sin que el generador esté encendido. En estos casos, se genera corrosión en piezas de acero, o incluso en carburos de tungsteno, donde la matriz de cobalto se pierde y debilita las piezas, en muchos casos en los filos y bordes.

Otra ventaja del aceite es que las piezas alcanzan un mejor acabado superficial. Se pueden lograr valores de hasta Ra 0.05 µm con bordes mucho más afilados. Esto reduce notablemente el esfuerzo de procesos posteriores de lapeado o pulido, disminuyendo los costos de fabricación. Hoy, todavía existe una desventaja clave, que es la velocidad de corte en este tipo de máquinas: aún sigue siendo menor que cuando se corta en agua. De esta manera se vuelve necesario para el usuario evaluar hasta dónde le es razonable reducir cierto nivel de productividad cuando sus piezas requieren el nivel de precisión o de protección contra la corrosión que ofrece una máquina con tecnología para dieléctrico de aceite.

Cortes rectos

Para reducir la vibración del hilo cuando está haciendo un giro en una esquina, es importante que las máquinas tengan una estrategia definida para optimizar los parámetros de corte.

 

Estas estrategias incluyen disminuir la potencia eléctrica del generador, aumentar la tensión del hilo y regular el flujo de dieléctrico para mantener el mismo offset con respecto a la pieza, para evitar la solución más común en la industria, que siempre ha sido ralentizar la velocidad de avance en las esquinas, lo que claramente reduce la competitividad del proceso.

 

Otros controles de máquina incluso hacen una doble pasada en las esquinas. Primero, con una alta potencia, que puede dejar el corte con la protuberancia propia del hilo que se deforma durante la curva y, luego, se devuelve con menos potencia de corte, pero mayor velocidad para remover las imperfecciones. Este tipo de estrategias permite tener paredes con rectitudes que alcanzan los 1 o 2 µm, especialmente necesarias en la fabricación de troqueles finos.


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Acerca del autor

Dr. Ing. Miguel Garzón

Dr. Ing. Miguel Garzón

Director de Procesos de Manufactura en PM Tec Engineering, Colombia.
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