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ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING (EDM), also referred to as SPARK-EROSION or ELECTRODISCHARGE MACHINING, SPARK ERODING, DIE SINKING_cc781905-5cde-3194-bb3b -136bad5cf58d_or WIRE EROSION, is a NON-CONVENTIONAL MANUFACTURING process where erosion of metals takes place and desired shape is obtained using electrical discharges in the form de chispas También ofrecemos algunas variedades de electroerosión, a saber NO-WEAR EDM, WIRE EDM (WEDM), EDM GRINDING (EDG), DIE-SINKING EDM, ELECTRICAL-DISCHARGE FRESADO, micro-EDM, m-EDM_cc781905 -5cde-3194-bb3b-136bad5cf58d_and MOLIENDA POR DESCARGA ELECTROQUÍMICA (ECDG). Nuestros sistemas EDM consisten en herramientas/electrodos moldeados y la pieza de trabajo conectada a fuentes de alimentación de CC e insertada en un fluido dieléctrico no conductor de electricidad. Después de 1940, el mecanizado por descarga eléctrica se ha convertido en una de las tecnologías de producción más importantes y populares en las industrias manufactureras.

 

Cuando se reduce la distancia entre los dos electrodos, la intensidad del campo eléctrico en el volumen entre los electrodos se vuelve mayor que la fuerza del dieléctrico en algunos puntos, el cual se rompe, eventualmente formando un puente para que la corriente fluya entre los dos electrodos. Se genera un arco eléctrico intenso que hace que un calentamiento significativo derrita una parte de la pieza de trabajo y parte del material de la herramienta. Como resultado, se elimina material de ambos electrodos. Al mismo tiempo, el fluido dieléctrico se calienta rápidamente, lo que da como resultado la evaporación del fluido en el espacio del arco. Una vez que el flujo de corriente se detiene o se detiene, el fluido dieléctrico circundante elimina el calor de la burbuja de gas y la burbuja se cavita (colapsa). La onda de choque creada por el colapso de la burbuja y el flujo de fluido dieléctrico eliminan los desechos de la superficie de la pieza de trabajo y arrastran cualquier material fundido de la pieza de trabajo hacia el fluido dieléctrico. La frecuencia de repetición de estas descargas es de 50 a 500 kHz, voltajes de 50 a 380 V y corrientes de 0,1 a 500 Amperios. El dieléctrico líquido nuevo, como aceites minerales, queroseno o agua destilada y desionizada, generalmente se transporta al volumen entre electrodos y se lleva las partículas sólidas (en forma de desechos) y se restauran las propiedades aislantes del dieléctrico. Después de un flujo de corriente, la diferencia de potencial entre los dos electrodos se restablece a lo que era antes de la ruptura, por lo que puede ocurrir una nueva ruptura del dieléctrico líquido. Nuestras modernas máquinas de electroerosión (EDM) ofrecen movimientos controlados numéricamente y están equipadas con bombas y sistemas de filtrado de los fluidos dieléctricos.

 

El mecanizado por descarga eléctrica (EDM) es un método de mecanizado utilizado principalmente para metales duros o que serían muy difíciles de mecanizar con técnicas convencionales. La electroerosión suele trabajar con cualquier material que sea conductor eléctrico, aunque también se han propuesto métodos para mecanizar cerámicas aislantes con electroerosión. El punto de fusión y el calor latente de fusión son propiedades que determinan el volumen de metal removido por descarga. Cuanto más altos sean estos valores, más lenta será la tasa de remoción de material. Debido a que el proceso de maquinado por descarga eléctrica no involucra energía mecánica, la dureza, resistencia y tenacidad de la pieza de trabajo no afectan la velocidad de remoción. La frecuencia de descarga o la energía por descarga, el voltaje y la corriente se varían para controlar las tasas de eliminación de material. La velocidad de eliminación de material y la rugosidad de la superficie aumentan con el aumento de la densidad de corriente y la disminución de la frecuencia de la chispa. Podemos cortar contornos intrincados o cavidades en acero pretemplado mediante electroerosión sin necesidad de tratamiento térmico para ablandarlos y volverlos a endurecer. Podemos utilizar este método con cualquier metal o aleaciones metálicas como titanio, hastelloy, kovar e inconel. Las aplicaciones del proceso EDM incluyen la conformación de herramientas de diamante policristalino. EDM se considera un método de mecanizado no tradicional o no convencional junto con procesos como el mecanizado electroquímico (ECM), corte por chorro de agua (WJ, AWJ), corte por láser. Por otro lado los métodos de maquinado convencionales incluyen torneado, fresado, rectificado, taladrado y otros procesos cuyo mecanismo de remoción de material se basa esencialmente en fuerzas mecánicas. Los electrodos para mecanizado por descarga eléctrica (EDM) están hechos de grafito, latón, cobre y aleación de cobre y tungsteno. Son posibles diámetros de electrodo de hasta 0,1 mm. Dado que el desgaste de la herramienta es un fenómeno no deseado que afecta negativamente a la precisión dimensional en EDM, aprovechamos un proceso llamado NO-WEAR EDM, al invertir la polaridad y usar herramientas de cobre para minimizar el desgaste de la herramienta.

 

Idealmente, el mecanizado por descarga eléctrica (EDM) puede considerarse una serie de ruptura y restauración del líquido dieléctrico entre los electrodos. En realidad, sin embargo, la eliminación de los desechos del área entre electrodos es casi siempre parcial. Esto hace que las propiedades eléctricas del dieléctrico en el área entre electrodos sean diferentes de sus valores nominales y varíen con el tiempo. La distancia entre electrodos (spark-gap) se ajusta mediante los algoritmos de control de la máquina específica utilizada. Desafortunadamente, la vía de chispas en EDM a veces puede ser cortocircuitada por los escombros. Es posible que el sistema de control del electrodo no reaccione lo suficientemente rápido para evitar que los dos electrodos (herramienta y pieza de trabajo) se cortocircuiten. Este cortocircuito no deseado contribuye a la eliminación de material de manera diferente al caso ideal. Damos suma importancia a la acción de lavado para restaurar las propiedades aislantes del dieléctrico para que la corriente siempre pase en el punto del área entre electrodos, minimizando así la posibilidad de un cambio de forma no deseado (daño) de la herramienta-electrodo. y pieza de trabajo. Para obtener una geometría específica, la herramienta EDM se guía a lo largo de la trayectoria deseada muy cerca de la pieza de trabajo sin tocarla. Prestamos la máxima atención al rendimiento del control de movimiento en uso. De esta forma, se produce una gran cantidad de descargas de corriente/chispas, y cada una contribuye a la eliminación de material tanto de la herramienta como de la pieza de trabajo, donde se forman pequeños cráteres. El tamaño de los cráteres es una función de los parámetros tecnológicos establecidos para el trabajo específico en cuestión y las dimensiones pueden variar desde la nanoescala (como en el caso de las operaciones de micro-EDM) hasta algunos cientos de micrómetros en condiciones de desbaste. Estos pequeños cráteres en la herramienta provocan una erosión gradual del electrodo denominada "desgaste de la herramienta". Para contrarrestar el efecto perjudicial del desgaste en la geometría de la pieza de trabajo, reemplazamos continuamente la herramienta-electrodo durante una operación de mecanizado. A veces logramos esto usando un alambre que se reemplaza continuamente como electrodo (este proceso EDM también se llama WIRE EDM ). A veces usamos la herramienta-electrodo de tal manera que solo una pequeña parte de ella se involucra en el proceso de mecanizado y esta parte se cambia regularmente. Este es, por ejemplo, el caso cuando se utiliza un disco giratorio como herramienta-electrodo. Este proceso se llama EDM GRINDING. Otra técnica más que implementamos consiste en utilizar un conjunto de electrodos con diferentes tamaños y formas durante la misma operación de electroerosión para compensar el desgaste. A esto lo llamamos técnica de múltiples electrodos, y se usa más comúnmente cuando el electrodo de la herramienta replica en negativo la forma deseada y avanza hacia el blanco a lo largo de una sola dirección, generalmente la dirección vertical (es decir, el eje z). Esto se parece al hundimiento de la herramienta en el líquido dieléctrico en el que se sumerge la pieza de trabajo y, por lo tanto, se lo denomina 3194-bb3b-136bad5cf58d_CONVENCIONAL EDM or RAM EDM). Las máquinas para esta operación se denominan SINKER EDM. Los electrodos para este tipo de EDM tienen formas complejas. Si la geometría final se obtiene utilizando un electrodo generalmente de forma simple que se mueve en varias direcciones y también está sujeto a rotaciones, lo llamamos EDM FRESADO. La cantidad de desgaste depende estrictamente de los parámetros tecnológicos utilizados en la operación (polaridad, corriente máxima, voltaje de circuito abierto). Por ejemplo, en micro-EDM, también conocido como m-EDM, estos parámetros generalmente se establecen en valores que generan un desgaste severo. Por lo tanto, el desgaste es un gran problema en esa área que minimizamos utilizando nuestro conocimiento acumulado. Por ejemplo, para minimizar el desgaste de los electrodos de grafito, un generador digital, controlable en milisegundos, invierte la polaridad a medida que se produce la electroerosión. Esto da como resultado un efecto similar a la galvanoplastia que deposita continuamente el grafito erosionado en el electrodo. En otro método, el llamado circuito de "desgaste cero", minimizamos la frecuencia con la que se inicia y se detiene la descarga, manteniéndola encendida durante el mayor tiempo posible. La tasa de eliminación de material en el mecanizado por descarga eléctrica se puede estimar a partir de:

 

MRR = 4 x 10 exp (4) x I x Tw exp (-1.23)

 

Aquí MRR está en mm3/min, I es corriente en amperios, Tw es el punto de fusión de la pieza de trabajo en K-273.15K. El exp significa exponente.

 

Por otro lado, la tasa de desgaste Wt del electrodo se puede obtener de:

 

Peso = ( 1,1 x 10exp(11) ) x I x Texp(-2,38)

 

Aquí Wt está en mm3/min y Tt es el punto de fusión del material del electrodo en K-273.15K

 

Finalmente, la relación de desgaste de la pieza de trabajo al electrodo R se puede obtener de:

 

R = 2,25 x Trex (-2,38)

 

Aquí Tr es la relación entre los puntos de fusión de la pieza de trabajo y el electrodo.

 

 

 

PLATAFORMA EDM :

 

Electroerosión por penetración, también conocida como EDM DE TIPO DE CAVIDAD or EDM de volumen sumergido en una pieza de trabajo líquida. El electrodo y la pieza de trabajo están conectados a una fuente de alimentación. La fuente de alimentación genera un potencial eléctrico entre los dos. A medida que el electrodo se acerca a la pieza de trabajo, se produce una ruptura dieléctrica en el fluido, formando un canal de plasma y saltando una pequeña chispa. Las chispas generalmente se encienden una a la vez porque es muy poco probable que diferentes ubicaciones en el espacio entre electrodos tengan características eléctricas locales idénticas que permitirían que se produzca una chispa en todas esas ubicaciones simultáneamente. Cientos de miles de estas chispas ocurren en puntos aleatorios entre el electrodo y la pieza de trabajo por segundo. A medida que el metal base se erosiona y el espacio de chispa aumenta, nuestra máquina CNC baja automáticamente el electrodo para que el proceso pueda continuar sin interrupciones. Nuestros equipos cuentan con ciclos de control conocidos como ''on time'' y ''off time''. El ajuste a tiempo determina la longitud o la duración de la chispa. Un tiempo más prolongado produce una cavidad más profunda para esa chispa y todas las chispas subsiguientes de ese ciclo, creando un acabado más rugoso en la pieza de trabajo y viceversa. El tiempo de apagado es el período de tiempo que una chispa es reemplazada por otra. Un tiempo de inactividad más largo permite que el fluido dieléctrico fluya a través de una boquilla para limpiar los desechos erosionados, evitando así un cortocircuito. Estos ajustes se ajustan en microsegundos.

 

 

 

CABLE EDM :

 

In WIRE ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING (WEDM), also called WIRE-CUT EDM or WIRE CUTTING, we feed a delgado alambre metálico de latón de una sola hebra a través de la pieza de trabajo, que se sumerge en un tanque de fluido dieléctrico. Wire EDM es una variación importante de EDM. Ocasionalmente, utilizamos electroerosión por hilo para cortar placas de hasta 300 mm de espesor y para fabricar punzones, herramientas y matrices a partir de metales duros que son difíciles de mecanizar con otros métodos de fabricación. En este proceso, que se asemeja al corte de contornos con una sierra de cinta, el alambre, que se alimenta constantemente desde un carrete, se mantiene entre las guías de diamante superior e inferior. Las guías controladas por CNC se mueven en el plano x–y y la guía superior también se puede mover de forma independiente en el eje z–u–v, dando lugar a la capacidad de cortar formas cónicas y de transición (como un círculo en la parte inferior y un cuadrado en la parte inferior). la parte superior). La guía superior puede controlar los movimientos de los ejes en x–y–u–v–i–j–k–l–. Esto permite que la WEDM corte formas muy complejas y delicadas. El corte medio de corte de nuestros equipos que consigue el mejor coste económico y tiempo de mecanizado es de 0,335 mm utilizando hilo de latón, cobre o tungsteno Ø 0,25. Sin embargo, las guías de diamante superior e inferior de nuestro equipo CNC tienen una precisión de aproximadamente 0,004 mm y pueden tener una trayectoria de corte o un corte tan pequeño como 0,021 mm con alambre de Ø 0,02 mm. Así que son posibles cortes muy estrechos. El ancho de corte es mayor que el ancho del alambre porque se producen chispas desde los lados del alambre hacia la pieza de trabajo, lo que provoca erosión. Este "sobrecorte" es necesario, para muchas aplicaciones es predecible y, por lo tanto, puede compensarse (en micro-EDM, este no suele ser el caso). Los carretes de alambre son largos: un carrete de 8 kg de alambre de 0,25 mm tiene poco más de 19 kilómetros de longitud. El diámetro del alambre puede ser tan pequeño como 20 micrómetros y la precisión de la geometría es de +/- 1 micrómetro. Por lo general, usamos el cable solo una vez y lo reciclamos porque es relativamente económico. Se desplaza a una velocidad constante de 0,15 a 9 m/min y se mantiene una ranura (ranura) constante durante un corte. En el proceso de electroerosión por hilo utilizamos agua como fluido dieléctrico, controlando su resistividad y otras propiedades eléctricas con filtros y unidades desionizadoras. El agua elimina los desechos cortados de la zona de corte. El lavado es un factor importante para determinar la velocidad de alimentación máxima para un espesor de material determinado y, por lo tanto, lo mantenemos constante. La velocidad de corte en la electroerosión por hilo se expresa en términos del área transversal cortada por unidad de tiempo, como 18 000 mm2/h para acero para herramientas D2 de 50 mm de espesor. La velocidad de corte lineal para este caso sería de 18 000/50 = 360 mm/h. La tasa de eliminación de material en la electroerosión por hilo es:

 

TRM = Vf xhxb

 

Aquí MRR está en mm3/min, Vf es la velocidad de alimentación del alambre en la pieza de trabajo en mm/min, h es el grosor o la altura en mm y b es la sangría, que es:

 

b = dw + 2s

 

Aquí dw es el diámetro del alambre y s es el espacio entre el alambre y la pieza de trabajo en mm.

 

Junto con tolerancias más estrictas, nuestros modernos centros de mecanizado de corte de alambre EDM multieje han agregado características tales como cabezales múltiples para cortar dos partes al mismo tiempo, controles para evitar la rotura de alambre, características de autorroscado automático en caso de rotura de alambre y programado estrategias de mecanizado para optimizar la operación, capacidades de corte recto y angular.

 

Wire-EDM nos ofrece bajas tensiones residuales, porque no requiere altas fuerzas de corte para la eliminación de material. Cuando la energía/potencia por pulso es relativamente baja (como en las operaciones de acabado), se esperan pocos cambios en las propiedades mecánicas de un material debido a las bajas tensiones residuales.

 

 

 

RECTIFICADORA DE DESCARGA ELÉCTRICA (EDG) : Las muelas abrasivas no contienen abrasivos, son de grafito o latón. Las chispas repetitivas entre la rueda giratoria y la pieza de trabajo eliminan material de las superficies de la pieza de trabajo. La tasa de remoción de material es:

 

MRR = K x I

 

Aquí MRR está en mm3/min, I es la corriente en amperios y K es el factor de material de la pieza de trabajo en mm3/A-min. Con frecuencia utilizamos el esmerilado por descarga eléctrica para aserrar ranuras estrechas en los componentes. A veces combinamos el proceso EDG (pulido por descarga eléctrica) con el proceso ECG (pulido electroquímico) donde el material se elimina por acción química, las descargas eléctricas de la rueda de grafito rompen la película de óxido y se lavan con el electrolito. El proceso se llama ELECTROCHEMICAL-DISCHARGE GRINDING (ECDG). Aunque el proceso ECDG consume relativamente más energía, es un proceso más rápido que el EDG. Principalmente rectificamos herramientas de carburo utilizando esta técnica.

 

 

 

Aplicaciones del mecanizado por descarga eléctrica:

 

Producción de prototipos:

 

Usamos el proceso EDM en la fabricación de moldes, herramientas y troqueles, así como para la fabricación de prototipos y piezas de producción, especialmente para las industrias aeroespacial, automotriz y electrónica en las que las cantidades de producción son relativamente bajas. En Sinker EDM, un electrodo de grafito, cobre, tungsteno o cobre puro se mecaniza en la forma deseada (negativa) y se introduce en la pieza de trabajo en el extremo de un pistón vertical.

 

Fabricación de troqueles de acuñación:

 

Para la creación de troqueles para la producción de joyas e insignias mediante el proceso de acuñación (estampado), el maestro positivo puede estar hecho de plata esterlina, ya que (con la configuración adecuada de la máquina) el maestro se erosiona significativamente y se usa solo una vez. El dado negativo resultante luego se endurece y se usa en un martillo de caída para producir superficies planas estampadas a partir de láminas recortadas en blanco de bronce, plata o aleación de oro de baja pureza. Para las insignias, estas superficies planas pueden moldearse aún más en una superficie curva mediante otro troquel. Este tipo de EDM generalmente se realiza sumergido en un dieléctrico a base de aceite. El objeto terminado se puede refinar aún más mediante esmaltado duro (vidrio) o suave (pintura) y/o galvanoplastia con oro puro o níquel. Los materiales más blandos, como la plata, pueden grabarse a mano como refinamiento.

 

Perforación de Pequeños Agujeros:

 

En nuestras máquinas de EDM de corte por hilo, utilizamos EDM de perforación de orificios pequeños para hacer un orificio pasante en una pieza de trabajo a través del cual pasar el alambre para la operación de EDM de corte por hilo. Nuestras máquinas de corte por hilo montan cabezales EDM separados específicamente para la perforación de orificios pequeños, lo que permite erosionar las piezas terminadas de las placas endurecidas grandes según sea necesario y sin perforaciones previas. También utilizamos EDM de orificios pequeños para perforar filas de orificios en los bordes de las palas de las turbinas que se utilizan en los motores a reacción. El flujo de gas a través de estos pequeños orificios permite que los motores utilicen temperaturas más altas de lo que sería posible de otro modo. Las aleaciones monocristalinas, muy duras y de alta temperatura de las que están hechas estas cuchillas hacen que el mecanizado convencional de estos orificios con una alta relación de aspecto sea extremadamente difícil e incluso imposible. Otras áreas de aplicación para la EDM de orificios pequeños son la creación de orificios microscópicos para los componentes del sistema de combustible. Además de los cabezales de EDM integrados, implementamos máquinas de EDM de taladrado de orificios pequeños independientes con ejes x–y para mecanizar orificios ciegos o pasantes. EDM perfora orificios con un electrodo de tubo largo de latón o cobre que gira en un mandril con un flujo constante de agua destilada o desionizada que fluye a través del electrodo como agente de lavado y dieléctrico. Algunos EDM de perforación de orificios pequeños pueden perforar 100 mm de acero blando o incluso templado en menos de 10 segundos. En esta operación de taladrado se pueden lograr agujeros entre 0,3 mm y 6,1 mm.

 

Mecanizado de desintegración de metales:

 

También contamos con máquinas de electroerosión especiales para el propósito específico de remover herramientas rotas (brocas o machos) de las piezas de trabajo. Este proceso se llama ''mecanizado de desintegración de metal''.

 

 

 

Ventajas y desventajas del mecanizado por descarga eléctrica:

 

Las ventajas de EDM incluyen el mecanizado de:

 

- Formas complejas que de otro modo serían difíciles de producir con herramientas de corte convencionales

 

- Material extremadamente duro a tolerancias muy estrechas

 

- Piezas de trabajo muy pequeñas donde las herramientas de corte convencionales pueden dañar la pieza debido al exceso de presión de la herramienta de corte.

 

- No hay contacto directo entre la herramienta y la pieza de trabajo. Por lo tanto, las secciones delicadas y los materiales débiles se pueden mecanizar sin distorsión alguna.

 

- Se puede obtener un buen acabado superficial.

 

- Se pueden perforar fácilmente agujeros muy finos.

 

 

 

Las desventajas de EDM incluyen:

 

- La lenta tasa de remoción de material.

 

- El tiempo y el costo adicionales utilizados para crear electrodos para electroerosión por penetración/descarga.

 

- La reproducción de esquinas afiladas en la pieza de trabajo es difícil debido al desgaste de los electrodos.

 

- El consumo de energía es alto.

 

- Se forma ''Sobrecorte''.

 

- Se produce un desgaste excesivo de la herramienta durante el mecanizado.

 

- Los materiales eléctricamente no conductores se pueden mecanizar solo con una configuración específica del proceso.

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