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Julio de 2005

La electroerosión de hilo se vuelve horizontal

Mark Albert

Tradicionalmente la electroerosión por hilo ha sido vertical, pero Makino propone una orientación horizontal para el mecanizado microminiatura.

Por décadas, la electroerosión de hilo (EDM - Electrical Discharge Machining) ha sido configurada con el hilo en posición vertical, por lo que la apariencia de una máquina que oriente el hilo en dirección horizontal parece realmente un desarrollo novedoso. Una máquina de estas, la electroerosionadora de hilo horizontal UPJ-2, fue introducida al mercado por Makino en la ITMS 2002 de Chicago. Sin embargo, mirando más allá de la novedad de su orientación del alambre, la máquina sobresale por satisfacer las necesidades especiales de las aplicaciones de mecanizado microminiatura. Esta no es una máquina de hilo de propósito general reconfigurada para soportar el hilo en una posición inesperada. Más bien, dice el fabricante, es una pieza de equipo diseñada especialmente para el mecanizado de microengranajes utilizados en moldes miniatura, componentes de fibra óptica, boquillas para chorro de tinta e instrumentos médicos. Las demandas de estas aplicaciones definieron la orientación horizontal del hilo y otras características.

El reto de trabajar con un alambre fino
Aunque el alambre horizontal es la característica más llamativa de la máquina, su habilidad de manejar un alambre extremadamente fino es más significativa. Un alambre tan delgado, con tan solo 0,00078" (0,02 mm) de diámetro puede ser utilizado efectivamente. (Como lo anota John Sanan, gerente de producto de Makino en Auburn Hills, Michigan, "un alambre así de pequeño tiene solamente dos veces y media el diámetro de una célula de sangre humana").

Trabajar con un hilo así de fino presentaba dos retos mecánicos para los diseñadores de la máquina. El enhebrado automático del alambre es una dificultad particular con un alambre tan fino. El reto fue afrontado con un sistema tubular que utiliza presión de aire positiva y negativa para enhebrar automáticamente un hilo de 0,00078" en un hueco de inicio de 0,0019" (0,05 mm) de diámetro. Guías de cable en V, en lugar de redondas, mejoran la confiabilidad del enhebrado.

El otro reto para los diseñadores era la tensión del hilo. La máquina utiliza un sistema que aplica pesos directamente al hilo. De esta manera, la fuerza de gravedad constante asegura que la tensión permanecerá invariable durante la operación.

Según Sanan, estas soluciones no hacen que la máquina sea compleja o difícil de operar. La máquina, dice él, es tan simple de operar y de alistar como una máquina convencional de hilo.

Además, la máquina horizontal proporciona mayores beneficios en aplicaciones con cable fino y de ultra precisión. Permite que las piezas de trabajo sean soportadas en posición invertida en el eje C del husillo montado en el cabezal de la máquina. Las piezas de trabajo pueden ser montadas en soportes estándar, como el sistema de pallets Erowa, que las dirige a sistemas automáticos o robóticos de carga y descarga.

Y lo más importante, el movimiento de rotación del eje C puede ser coordinado con los movimientos X y Y para cortar geometrías intrincadas. De esta manera, el manejo de partículas y de centros (un eterno problema en la electroerosión convencional de hilo) se simplifica notablemente. El sistema automático de remoción de centros y de partículas le permite al material caer, alejándose de la pieza de trabajo sin interferir con la acción de corte del hilo o dañar la pieza de trabajo. Como el hilo delgado tiene una capacidad limitada para transportar corriente, su velocidad de remoción de metal está regulada proporcionalmente, por lo que se hace esencial la automatización para lograr una operación extendida.

La máquina tiene una base de granito como la de una máquina de medición de coordenadas para amortiguar la vibración y minimizar los efectos térmicos. La máquina está totalmente encerrada para proporcionar un ambiente de mecanizado que pueda ser controlado con un rango de 1° F (0,5° C). Los desplazamientos en X, Y y Z son 7,87" por 7,78" por 3,26" (200 mm por 200 mm por 60 mm), con desplazamientos en los ejes U y V de ± 0,394" (± 10 mm). El máximo peso del conjunto pieza-soporte es de 44 libras.

®Reproducido de Modern Machine Shop con autorización expresa del editor.

Acerca del autor

Mark Albert

Editor jefe de Modern Machine Shop Periodista técnico, que por muchos años ha cubierto el sector metalmecánico de Estados Unidos.
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