¿Qué significa EDM en mecanizado? Mecanizado por descarga eléctrica explicado

Se endurece un inserto de molde a 52 HRC y la fresa que le dio forma en estado blando deja de ser una opción. El radio de la esquina es de 0,3 mm, la nervadura tiene 40 mm de profundidad y la herramienta simplemente no puede entrar en la cavidad. Ese es el momento en que la EDM entra en la conversación.

EDM significa mecanizado por descarga eléctrica. Nada toca la pieza de trabajo. Un electrodo moldeado y la pieza de trabajo se colocan en un tanque de fluido dieléctrico, un voltaje pulsado cierra la brecha entre ellos y miles de pequeñas chispas erosionan el metal, creando un cráter a la vez. Debido a que la acción de corte es térmica en lugar de mecánica, la dureza del material deja de ser el factor limitante, razón por la cual la electroerosión sigue siendo el proceso predeterminado para cavidades de moldes, matrices endurecidas y cualquier geometría que una cortadora giratoria no pueda alcanzar.

¿Qué significa EDM en mecanizado?

EDM es la abreviatura de mecanizado por descarga eléctrica. En dibujos más antiguos y en conversaciones en el taller también escuchará mecanizado por chispa, erosión por chispa o erosión por chispa. La electroerosión por inmersión, la electroerosión por inmersión, la electroerosión por ariete y la electroerosión por hilo son subtipos de la misma familia de procesos en lugar de tecnologías competidoras.

El método surgió de la investigación en la década de 1940, cuando los investigadores soviéticos B. R. Lazarenko y N. I. Lazarenko desarrollaron la erosión eléctrica controlada hasta convertirla en un proceso de mecanizado práctico. Lo que convirtió un efecto de laboratorio en una herramienta de producción fue el servocontrol: la máquina debe mantener un espacio medido en centésimas de milímetro, mientras que cada segundo se producen cientos o miles de descargas.

Tres condiciones definen cada operación de electroerosión:

• La pieza de trabajo debe conducir electricidad.
• Debe disponer de un electrodo con la forma de la cavidad que desee, o en electroerosión por hilo, un hilo.
• El espacio entre el electrodo y la pieza de trabajo debe llenarse con líquido dieléctrico limpio.

Cómo la erosión por chispa elimina el metal

Una máquina de electroerosión por inmersión no corta. Arde. El ciclo se repite miles de veces por segundo:

1. El servo cabezal hace avanzar el electrodo hasta que el espacio es lo suficientemente pequeño como para que el dieléctrico se rompa.
2. Se forma un canal de descarga, fluye corriente y la temperatura del plasma en ese único punto excede el punto de fusión de la pieza de trabajo.
3. Un pequeño cráter de metal fundido y vaporizado es expulsado de la superficie.
4. El pulso termina, el dieléctrico apaga el cráter y el servo se retrae ligeramente para que el fluido nuevo pueda eliminar los residuos.

Debido a que el electrodo nunca toca la pieza de trabajo, no hay fuerza de corte, ni vibración ni desviación de la herramienta. Por eso la electroerosión puede dejar una esquina interna afilada que una fresa, que siempre lleva su propio radio, nunca puede producir.

Los principales tipos de electroerosión

La electroerosión es una familia de procesos y el formato del electrodo es lo que separa a los miembros. Una máquina de inmersión sumerge un electrodo moldeado en una cavidad, una máquina de alambre pasa un alambre delgado en movimiento a través de una placa y una máquina de orificios pequeños usa un tubo giratorio.

Si está sopesando las dos opciones más comunes, la división práctica es simple: las cavidades ciegas y los detalles tridimensionales van a una máquina de inmersión, mientras que los perfiles pasantes y las placas de tolerancia estricta van a una máquina de alambre. Una mirada más cercana a electroerosión por plomo y electroerosión por hilo muestra dónde se superponen y dónde no.

Qué hace bien la EDM y dónde se queda corto

El resumen honesto es que la electroerosión compra capacidad con el tiempo de ciclo. Úselo donde la geometría o el material descarten el corte convencional.

Fortalezas

• Mecaniza cualquier material conductor independientemente de su dureza, incluido acero para herramientas a 60 HRC, carburo, titanio y aleaciones de níquel.
• No hay fuerza de corte, por lo que las paredes delgadas, las nervaduras delgadas y las características delicadas sobreviven a la operación.
• Esquinas internas afiladas y ranuras profundas y estrechas que ningún cortador giratorio puede producir.
• Acabados finos con circuitos generadores dedicados, a menudo en el rango de micras.

Limitaciones

• La pieza de trabajo debe conducir electricidad, por lo que el vidrio, los plásticos y la mayoría de las cerámicas quedan fuera.
• Las tasas de eliminación de metal son más bajas que las del fresado, por lo que el desbaste de grandes volúmenes es caro.
• El proceso deja una capa refundida o blanca que puede necesitar eliminación en piezas críticas por fatiga.
• Los electrodos se desgastan y deben repararse o reemplazarse, y el fluido dieléctrico necesita filtración y gestión de eliminación.

ZNC, PNC y CNC: qué significan las letras en una máquina de electroerosión

Las etiquetas de las máquinas en una electroerosionadora por inmersión utilizan tres siglas. Describen qué parte de la máquina está bajo control numérico, y ese es el principal factor determinante del precio y de quién puede operar la máquina.

ZNC: control numérico del eje Z

En una máquina ZNC, el eje Z, que es la inmersión del electrodo, está servocontrolado, mientras que X e Y se posicionan manualmente con volantes y diales. Estos son los caballos de batalla del trabajo sencillo con moldes y matrices: rápidos de configurar para cavidades únicas y poco exigentes para el operador. Un ejemplo típico es el Máquina de electroerosión por hundimiento/erosión por hundimiento ZNC 450 Opcional: Gabinete de control EDM Ver producto → Máquina clase ZNC-450, dimensionada para trabajos en cavidades pequeñas y medianas.

PNC: control numérico programable

X, Y y Z son todos programables, por lo que la máquina posiciona el electrodo automáticamente y ejecuta programas de varios pasos. Esto cubre moldes de múltiples cavidades y trabajos repetitivos donde el posicionamiento manual consumiría el turno. Las máquinas de esta clase, como las Máquina de electroerosión por inmersión/erosionadora por inmersión PNC 450 Opcional: Caja eléctrica de acero de tungsteno PNC (CC) Ver producto → PNC-450, se sitúa entre el ZNC manual y el CNC totalmente programado tanto en capacidad como en precio.

CNC: control numérico por ordenador

El CNC completo añade órbita, interpolación multieje, programas almacenados y, en modelos más grandes, cambio automático de electrodos. Es la elección para cavidades tridimensionales complejas, corridas desatendidas y talleres que necesitan resultados repetibles de un turno al siguiente. Las envolventes de trabajo más grandes siguen la misma lógica, razón por la cual Máquina de electroerosión por hundimiento/erosión por hundimiento CNC 650 Opcional: Caja eléctrica CNC (servomotor Panasonic AC/Japón) Ver producto → La máquina de clase CNC-650 generalmente se especifica cuando tanto las cavidades detalladas como los bloques de molde más grandes deben funcionar en una plataforma.

EDM contra fresado y rectificado: elija por geometría, no por hábito

La selección del proceso generalmente se reduce a tres preguntas: ¿qué tan duro es el material, qué tan profunda y estrecha es la característica y qué tan fina debe ser la superficie? El fresado gana en tasa de eliminación siempre que una fresa pueda alcanzar físicamente la geometría. El rectificado gana cuando se necesita planitud y control dimensional en superficies accesibles. La electroerosión gana cuando la geometría es inalcanzable o el material ya está endurecido.

La consecuencia práctica es un flujo de trabajo de dos pasos que la mayoría de los talleres de moldes ya ejecutan: fresar la cavidad hasta suavizarla, dejando un margen de material uniforme, luego tratar térmicamente y terminar con electroerosión. Saltarse el paso de electroerosión significa aceptar un radio de fresa en la esquina o pagar por una fresa más pequeña y un ciclo de fresado mucho más largo.

Qué comprobar antes de comprar un electroerosionador

Las hojas de especificaciones se parecen; las diferencias se manifiestan en el entorno de trabajo y en el comportamiento de la máquina un viernes por la tarde. Solicite estos números antes de comparar precios:

• Dimensiones del tanque de trabajo y peso máximo de la pieza de trabajo, medidos con el portaelectrodos y el portabrocas en su lugar.
• Los recorridos X, Y y Z, y si la carrera Z es suficiente para las longitudes de electrodo que realmente utiliza.
• Rango de potencia del generador, el acabado superficial más fino que puede alcanzar y cuántos programas se pueden almacenar.
• Capacidad del cambiador de electrodos o del cargador, si el mecanizado sin supervisión forma parte del plan.
• Filtración dieléctrica, enfriamiento y capacidad del tanque, que impulsan tanto el costo de funcionamiento como la consistencia del acabado.
• Disponibilidad de repuestos y tiempo de respuesta de servicio realista en su región.

Nantong New Era Technology ha estado construyendo máquinas herramienta CNC durante más de 20 años y produce máquinas de troquelado ZNC, PNC y CNC desde cavidades pequeñas hasta bloques de molde grandes, junto con centros de mecanizado verticales y horizontales, rectificadoras de superficies y máquinas de grabado. Si desea comparar modelos con su propia combinación de piezas, le resultará útil comenzar con Gama de máquinas de electroerosión por inmersión y trabaje hacia afuera desde la cavidad más grande que espera quemar.

Preguntas frecuentes: electroerosión en mecanizado

Las tres letras del dibujo te dicen sobre todo una cosa: la pieza no se puede terminar con una fresa giratoria, ya sea porque el material es demasiado duro o la geometría demasiado ajustada. Una vez que eso quede claro, las decisiones restantes son sobre el electrodo, la clase de control y la envolvente de trabajo, y esas son preguntas que cualquier fabricante de máquinas debería poder responder con números reales en lugar de adjetivos.