Electroerosionadora

¿Cómo funciona la electroerosión?

El mecanizado por electroerosión es un proceso de corte no convencional, es decir, no corta la pieza por métodos mecánicos sino por un efecto erosivo termoeléctrico. Básicamente, la eliminación de material se realiza mediante constantes y rápidos pulsos eléctricos, (generados miles de veces por segundo desde una fuente de potencia hasta un electrodo), que forman gran cantidad de chispas y elevadas temperaturas.

Hay dos variantes del proceso: la electroerosión por penetración y la electroerosión de corte por hilo. En la electroerosión por penetración se reproduce (copia) en la pieza la forma de la herramienta utilizada (que se denomina electrodo), mientras que en el proceso de electroerosión de corte por hilo, el cable o hilo conductor, normalmente de latón o molibdeno, se utiliza como electrodo para cortar un perfil en el metal. Cabe definir la facultad de copiado como: la capacidad de reproducción de la forma de la cara del electrodo sobre la cara de la pieza.

En ambos casos, la corriente genera una diferencia de potencial entre el electrodo y la pieza, normalmente entre 80 y 270 voltios y del orden de 50 a 106 amperios/cm2. El electrodo o hilo, controlado por un sistema de servomotores, se acerca a la pieza a mecanizar, las dos partes están inmersas en un fluido dieléctrico con el fin de controlar la resistencia a la descarga eléctrica en la zona de corte, este líquido puede ser aceite, si se trata de erosión por penetración o agua desionizada si es por hilo.

Cuando el electrodo está a centésimas de milímetros de la pieza, la potencia es capaz de superar la rigidez dieléctrica del medio aislante, causando la aceleración extrema de los electrones y positrones, lo cual crea un canal plasma. Las partículas aceleradas, chocan contra los materiales tanto del electrodo como de la pieza, la temperatura crece a valores de fusión (entre 8.000 ºC y 12.000 ºC) y así, se funden y vaporizan ciertas y localizadas secciones del metal. Posteriormente, se genera una implosión y la materia fundida, en forma de partículas carbonizadas, es enfriada por el medio dieléctrico y proyectada fuera del área de corte en la pausa de cada pulso1.

Las sucesivas descargas a través de toda la superficie del electrodo siempre se producen en los puntos situados a la menor distancia. De esta manera, la superficie de la pieza de trabajo va adquiriendo la forma que tenga el electrodo. A medida que el proceso continúa y el electrodo va avanzando automáticamente para mantener constante la distancia con la pieza de trabajo, se genera la cavidad o el corte como una réplica del electrodo.

El ciclo del proceso puede repetirse hasta 250.000 veces por segundo. En general, la electroerosión puede compararse a lo que sucede cuando un rayo, en mitad de una tormenta, golpea el suelo con toda su fuerza.

En suma, el proceso genera altos niveles de temperatura, superiores a la resistencia del material, en consecuencia, el corte es indiferente de la dureza mecánica de las piezas, esto permite el mecanizado de alta precisión de todo tipo de materiales conductores de la electricidad, como metales, aleaciones metálicas y grafito, entre otros, sin importar su dureza

El electrodo de forma

El electrodo es comúnmente hecho de grafito pues este, por tener una elevada temperatura de vaporización, es más resistente al desgaste. Puede ser trabajado en una fresadora específica con el fin de crear ya sea un electrodo macho o un electrodo hembra, lo que significa que el electrodo tendrá la forma opuesta a la forma deseada y resultante en la pieza de trabajo.

Es buena práctica tener un electrodo de erosión en bruto y uno que consuma en forma fina y final, mas esto puede ser determinado por las dimensiones y características de la pieza a ser lograda.

Los electrodos pueden ser manufacturados en forma que múltiples formas pertenezcan al mismo pedazo de grafito.

También el cobre es un material predilecto para la fabricación de electrodos precisos, por su característica conductividad, aunque por ser un metal suave su desgaste es más rápido. El electrodo de cobre es ideal para la elaboración de hoyos o agujeros redondos y profundos. Comúnmente estos electrodos se encuentran de diámetros con tamaños milimétricos en incrementos de medio milímetro y longitudes variadas. Este proceso en particular es muy utilizado para antes del proceso de electroerosión con hilo, para producir el agujero inicial donde pase el hilo a través de un grosor de material que es inconveniente al taladro convencional. Si deseamos un buen acabado en el objeto a erosionar , sea cual sea el material en que se construya el electrodo este debe ser repasado a mano después ser mecanizado en la fresadora o torno debido a las marcas que las herramientas de corte utilizadas en estas maquinas producen pequeñas marcas en los electrodos.

...