La electroerosión por hilo es un proceso de fabricación de metal no convencional conocido por ser una técnica económica y eficiente para fabricar piezas o productos con características detalladas. Estas máquinas replican patrones de ajuste perfecto y poseen pocas condiciones restringidas a diferencia de las técnicas convencionales durante el mecanizado.
En las industrias metalúrgicas, electroerosión por cable El mecanizado ha ganado una atención significativa debido a su alta precisión y exactitud. La electroerosión por hilo puede perforar incluso microagujeros o contornos de diámetro pequeño en los metales más duros, lo que la convierte en una opción ideal frente a otras técnicas convencionales.
Además, independientemente de la conductividad y la dureza del material, la electroerosión por hilo ayuda a cortar diseños complicados con resultados muy precisos. No requiere ninguna fuerza mecánica para cortar metales. Además, puede cortar metales como; acero para herramientas, titanio, aluminio, acero inoxidable y otros grados de aleación de metales más duros sin distorsión ni deformación.
Esta publicación de blog aborda aspectos críticos de la electroerosión por hilo, su proceso, aplicaciones, beneficios, desventajas y mucho más que debe conocer.
Electroerosión por hilo: ¿Qué es?
Electroerosión por hilo, electroerosión por hilo, electroerosión por hilo o mecanizado por chispa son algunos de los nombres del mecanizado por electroerosión por hilo. Se refiere a un técnica de fabricación sustractiva que utiliza alambre monofilar de descarga eléctrica de alta intensidad para cortar metales en las formas deseadas. Es muy exacto y preciso para dar forma a piezas o productos bidimensionales y tridimensionales con alta estabilidad dimensional y tolerancia.
Electroerosión por corte de alambre
El electrodo de alambre utilizado generalmente se controla mediante un programa guiado por CNC para cortar los materiales y darles forma en las configuraciones deseadas. En el proceso, el material previsto y los electrodos se sumergen en un fluido dieléctrico para evitar o eliminar la suciedad y las chispas, respectivamente. Además, el proceso es ampliamente aplicable en las industrias automotriz, médica, electrónica, aeroespacial y de troqueles y herramientas para la creación de troqueles y moldes para moldeo por inyección, extrusión de metales y estampado aplicaciones.
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Mecanizado por electroerosión por hilo: mecanismo de eliminación de material
El proceso de electroerosión por hilo o sin contacto es similar al mecanizado por electroerosión. Como su nombre lo indica, utiliza un alambre delgado con un diámetro de 0.010'' para eliminar el material no deseado. El proceso de corte de alambre se lleva a cabo de la siguiente manera:
Proceso de corte por electroerosión por hilo
- En primer lugar, se realiza una selección adecuada del material y de los electrodos.
- Luego, la pieza de trabajo y el electrodo de la herramienta se limpian y se sumergen en un fluido dieléctrico, principalmente aceites desionizados o agua, para eliminar las impurezas durante el proceso.
- Después de la colocación fina, se crean altos voltajes de impulsos de chispa entre el electrodo y el material de trabajo.
- El material deseado se mantiene en un dispositivo para mantener su posición estacionaria mientras el electrodo se guía a través de un programa computarizado a través de la pieza de trabajo en los planos X e Y para cortar el metal según la forma requerida durante el proceso de corte.
- La temperatura óptima requerida para vaporizar o erosionar el material es de aproximadamente 8000 – 12000 ºC
Corte de alambre vs. EDM: diferencias clave
vamos a diferenciar Corte de alambre vs. electroerosión. O son el mismo proceso o existen distinciones entre ellos.
Mesa: Análisis comparativo de Corte de Alambre Vs. electroerosión
| Aspecto | Alambre EDM | EDM |
| Herramienta utilizada | Utiliza un electrodo de alambre delgado (0.010'' de diámetro) | Utiliza un electrodo de herramienta sólido (p. ej., grafito, cobre) |
| Espacio entre herramientas y piezas de trabajo | Una vía de chispa entre el alambre delgado y el electrodo. 0.01 0.5 a mm es mantenido por el servosistema | Un servosistema mantiene un espacio fino de 0.025 mm. |
| Enfoque de corte | Logra el corte mediante erosión con alambre en planos de múltiples ejes. | Logra corte mediante erosión por chispa. |
| Materiales compatibles | Adecuado para materiales duros y altamente conductores con diferentes espesores | Principalmente adecuado para metales con un espesor relativo de hasta 44 mm o (1 ½) pulgada. |
| Niveles de precisión | Ofrece alta precisión gracias al cable trenzado hasta 0.004''. | Generalmente es muy adecuado para cortes más rígidos. |
| velocidad de corte | Normalmente funciona a un ritmo más lento debido a la velocidad de alimentación del alambre en 21mm²/min. | Opera a velocidades de corte más rápidas |
| Configuración | Puede implicar una complejidad de configuración adicional debido al enhebrado de cables. | Generalmente requiere un proceso de configuración más simple |
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Beneficios del proceso de electroerosión por hilo
Como uno de los núcleos tipos de mecanizado por electroerosiónEl proceso de electroerosión por hilo (EDM) ofrece varias ventajas notables que lo distinguen de otras técnicas convencionales. Estas son algunas de las ventajas únicas del mecanizado por electroerosión por hilo:
No se necesita fuerza mecánica
El mecanizado por electroerosión por hilo se diferencia de otras técnicas tradicionales porque funciona según el principio de disipación de calor en lugar de fuerza mecánica. A pesar de esto, el producto final permanece libre de rebabas y distorsiones al mantener la integridad del material.
Adecuado para productos de diseño complejo
Piezas cortadas por electroerosión de formas complejas
Crear diseños complicados puede resultar difícil con técnicas de corte más antiguas. Sin embargo, el mecanizado por electroerosión por hilo tiene una capacidad notable para dar forma a diseños, piezas o productos complejos. Además, su viabilidad de cortar para crear agujeros en materiales duros lo hace ideal para la fabricación de piezas de automoción, aeroespacial, electrónica de consumo y uso médico.
Capacidad para cortar todos los metales.
El mecanizado por electroerosión por hilo puede cortar cualquier metal con relativa facilidad. Puede cortar incluso los materiales más duros, incluidos; tungsteno, molibdeno y acero para herramientas. Independientemente de la dureza y la conductividad del material, las instalaciones pueden aprovechar sus propiedades peculiares para moldear cada metal con los patrones deseados.
Permite un corte más preciso
El proceso de electroerosión por hilo es exacto y preciso. Posee una gran capacidad para dar forma a piezas bidimensionales y tridimensionales con altos índices de precisión. La mejor parte es que utiliza alambre envolvente en lugar de electrodos. El cable no se desgasta como lo hace el electrodo. Por eso puede cortar casi todos los metales con distintos espesores.
Proceso rentable
El mecanizado por electroerosión suele ser más económico que otras técnicas convencionales cuando se trata de producciones de grandes lotes. El proceso de electroerosión por hilo es un proceso sin contacto, que descuenta el desgaste de la herramienta y permite un mayor control sobre el tamaño y las dimensiones del orificio. Además, produce poco desperdicio de material y no requiere herramientas. Por tanto, es económicamente económico por sus peculiares propiedades.
Alta tolerancia
Otro beneficio de la electroerosión por hilo sobre el método convencional es su capacidad para cumplir con los requisitos exactos de tolerancia o especificación. No importa el material que traigas para cortar. Al utilizar electroerosión por hilo, puede mantener una tolerancia exacta de la pieza de hasta +/- 0.0005 ″.
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Aplicaciones del proceso de electroerosión por hilo
Ciertas industrias utilizan la electroerosión por hilo para diseñar prototipos para la producción de piezas a gran escala. Estas son algunas de las industrias que se mencionan a continuación;
Industria automotriz:
El uso de la electroerosión por hilo en la industria del automóvil es crucial. El fabricación de piezas automotrices personalizadas requiere piezas sofisticadas para ensamblajes interiores y exteriores. Por lo tanto, se prefiere la electroerosión por hilo para cumplir con estos requisitos de piezas complejas. Algunos ejemplos comunes incluyen; inyectores de combustible, tableros de instrumentos, parachoques, puertas de automóviles y válvulas de motor.
Industria aeroespacial:
La industria aeroespacial depende de los procesos de mecanizado por electroerosión por hilo para fabricación de piezas aeroespaciales personalizadas. Porque los sistemas aeronáuticos requieren piezas con alta tolerancia, confiabilidad y resistividad térmica. Como resultado, el proceso de electroerosión por hilo ayuda a cumplir estos requisitos fundamentales de las industrias aeroespaciales. Algunos ejemplos incluyen; turbinas y palas de aviones, piezas de motores y piezas de trenes de aterrizaje.
Industria médica:
El mecanizado por electroerosión por hilo anticipa la creación de piezas con características detalladas para todos los campos médicos; como; odontología, dermatología y optometría. Por lo general, estos componentes de tamaño miniatura necesitan piezas pequeñas para funcionar correctamente. Por lo tanto, el alambre EDM, debido a sus altos índices de precisión, se utiliza con frecuencia en la industria de la salud.
Industria de herramientas y troqueles
Fabricación de matrices por electroerosión por hilo
Las herramientas y troqueles personalizados son partes centrales de la creación de varios productos industriales. Por ejemplo, morir fundición, forja, moldeo por inyección, corte, extrusión y todos los demás troqueles comúnmente dependen de la electroerosión por hilo. La razón es que las cavidades de herramientas y matrices son complejas de diseñar y, en su mayoría, requieren características complejas. De este modo, la electroerosión por hilo ayuda a replicar patrones de herramientas y troqueles de paredes delgadas.
Industria electrónica
El proceso de electroerosión por hilo juega un papel integral en la fabricación de aparatos electrónicos. Produce orificios de ajuste perfecto en placas de circuito impreso (PCB) y microelectrónica, piezas de semiconductores y conectores. Además, los sectores electrónicos están creciendo rápidamente hoy en día. Los paneles solares son un ejemplo destacado de su aparición. Gracias a ello, gracias a la máquina de electroerosión por hilo, se crean microchips para inversores solares en este aspecto.
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Sin embargo, lograr dimensiones ajustadas y tolerancia conlleva ciertos desafíos. Requiere experiencia y conocimientos de ingeniería de precisión para su implementación. Aquí en Boda, nuestras instalaciones cuentan con una gran experiencia para cumplir con tolerancias aún más detalladas de hasta ±0.0002″ (0.005 mm).
Además, nuestras instalaciones ofrecen una amplia gama de opciones de materiales como; aluminio, polímero, cobre, acero y otros metales endurecidos para elegir. Desde prototipos en pequeñas cantidades hasta la producción en masa personalizada de componentes, brindamos las mejores instalaciones internas al garantizar confiabilidad y preeminencia para sus proyectos, todo en períodos de tiempo más cortos.
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Más información:
- Materiales adecuados para el proceso de electroerosión
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Recapitulación
Mecanizado de electroerosión por hilo Proporciona docenas de beneficios a las industrias manufactureras. Ha ganado una atención significativa por la personalización de piezas para las industrias automotriz, aeroespacial, electrónica y de fabricación de herramientas. La electroerosión por hilo produce piezas con un mínimo desgaste de la herramienta y zonas afectadas por el calor lo que lo convierte en un proceso de fabricación indispensable.
Mediante el mecanizado por electroerosión por hilo, los maquinistas pueden producir microagujeros y dar forma a prototipos complejos para diversas aplicaciones. Además, se le da una amplia prioridad, ya que el mecanizado por electroerosión no requiere impacto ni fuerza mecánica para cortar materiales. Sin embargo, existen algunas limitaciones en este proceso, por ejemplo, opciones de materiales limitadas y complejidad de configuración. Además de estos, servicio de electroerosión por hilo es ampliamente favorecido por sus propiedades rentables y complejas.
Preguntas Frecuentes
P1. ¿Cuántos tipos existen de electroerosión por hilo?
Por lo general, se utilizan ampliamente tres técnicas de electroerosión para cortar metales. Éstas incluyen;
- Perforación rápida EDM
- Electroerosión por inmersión
- Hilos de electroerosión
- MIER
P2. ¿Cuáles son las formas de optimizar el proceso de mecanizado por electroerosión por hilo?
A continuación se ofrecen algunos consejos útiles para obtener resultados de mecanizado óptimos;
- Seleccione el material adecuado para la tarea adecuada.
- Asegurar la correcta alineación del electrodo.
- Mantener un espacio preciso entre el electrodo y la pieza de trabajo.
- Utilizando fluidos dieléctricos de alta calidad.
P3. ¿Qué materiales son los alambres que se utilizan en el proceso de electroerosión por hilo para la operación de corte?
Los cables de los electrodos vienen en varios grados de metal y propósitos. Los materiales de alambre más utilizados son; carburo, cobre, latón, tungsteno, molibdeno, recubiertos de zinc y recocidos por difusión.
P4. ¿Qué metales puede cortar con precisión una máquina de electroerosión por hilo?
La electroerosión por hilo tiene un gran potencial para cortar todos los metales a pesar de su dureza y conductividad. Por ejemplo; acero para herramientas, titanio, tungsteno, acero inoxidable austenítico y molibdeno.
P5. ¿Tolerancia de precisión lograda mediante máquinas de electroerosión por hilo?
Una máquina de electroerosión por hilo suele ser capaz de lograr una tolerancia más estricta de hasta 40 millonésimas de pulgada (0.000004”). Además, las máquinas de alta precisión pueden alcanzar una exactitud de aproximadamente 0.000001” y rugosidad superficial de 1.5 Ra.
P6. ¿Dónde encontrar fabricantes confiables de electroerosión por hilo?
China es líder como proveedor de soluciones de fabricación confiables y de alta calidad en todo el mundo debido a su rentabilidad y alta tecnología.
P7. ¿Los servicios de electroerosión por hilo están disponibles en Boda?
Sí, Boda tiene la facilidad de Servicios de mecanizado por electroerosión para una amplia gama de materiales.
Recursos
1. Rahul Nadda, Chandrakant K. Nirala, (2021), Mecanizado, mecanizado avanzado y acabado por descarga eléctrica de cables, 2021; Obtenido de Science Direct.
2. Asif Rashid, Muhammad P. Jahan, (2021), Mecanizado por descarga eléctrica, microelectrofabricación: obtenido de: Science Direct.