Principio y aplicación del mecanizado por electrochispa (EDM)

El mecanizado por descarga eléctrica (EDM) también se conoce como mecanizado por descarga eléctrica o mecanizado por electroerosión.

Principio
A lo largo de los años se han establecido muchas teorías sobre el mecanizado por electrochispa, pero la mayoría de las prácticas respaldan el modelo termoeléctrico, en el que el calor y la energía eléctrica trabajan juntos. El mecanizado por electrochispa es un método de mecanizado que utiliza una descarga de pulsos entre electrodos para generar una temperatura alta instantánea local (hasta 8000°-12000°) para erosionar (electroerosionar) materiales metálicos. La alta temperatura generada por la descarga de chispa instantánea entre el electrodo de la herramienta y el electrodo de la pieza de trabajo se utiliza para fundir el material. La herramienta y la pieza de trabajo están conectadas a los dos polos de la fuente de alimentación y están sumergidas en un medio fluido con un cierto grado de aislamiento (normalmente queroseno o aceite mineral). El voltaje del pulso se aplica entre los dos polos. Cuando el electrodo de la herramienta se mueve hacia el electrodo de la pieza de trabajo, el medio líquido en el punto más cercano entre los polos se descompone para formar una descarga de chispa. Dado que el área de la sección transversal del canal de descarga es muy pequeña, la alta temperatura instantánea en el canal hace que el material se derrita y se vaporice. Un solo pulso puede formar un pequeño hoyo en la superficie de la pieza de trabajo, y la acumulación de innumerables pulsos derrite gradualmente los puntos altos de la pieza de trabajo. A medida que el electrodo de la herramienta avanza continuamente hacia la pieza de trabajo, la forma del electrodo de la herramienta se copia en la pieza de trabajo. Las partículas metálicas generadas durante el procesamiento son arrastradas por el fluido de trabajo que fluye. Al mismo tiempo, una pequeña parte de la energía total también se libera al electrodo de la herramienta para formar una cierta pérdida de herramienta.

Características del mecanizado por descarga eléctrica ( EDM)
1. Puede procesar materiales conductores que son difíciles de cortar, como acero endurecido, carburo cementado, acero inoxidable, hierro puro industrial, etc.

2. La dureza de la herramienta puede ser menor que la dureza del material que se está procesando.

3. No hay una fuerza de corte mecánica significativa durante el procesamiento, lo que favorece el procesamiento de agujeros pequeños, ranuras estrechas, agujeros de perfil, agujeros curvos y piezas de paredes delgadas, y también es adecuado para un procesamiento preciso y fino.

4. Los parámetros del pulso se pueden ajustar de forma arbitraria. Durante el procesamiento, siempre que se reemplace el electrodo de herramienta o se utilice un electrodo de herramienta escalonado, se pueden realizar desbaste, semiacabado y acabado de forma continua en la misma máquina herramienta.

5. Normalmente, la eficiencia es menor que la del proceso de corte. El corte se puede utilizar primero para el procesamiento en bruto y luego se puede utilizar el acabado por electroerosión.

6. Durante el proceso de descarga, parte de la energía es consumida por el electrodo de la herramienta, lo que conduce al consumo del electrodo de la herramienta y tiene un cierto impacto en la precisión de formación.

Aplicación de EDM EDM se utiliza en el procesamiento de perforación, procesamiento de cavidades, procesamiento de corte de alambre, procesamiento de rectificado y mandrilado EDM, procesamiento de desarrollo EDM, fortalecimiento de superficies, EDM no metálico o para marcas de impresión, grabado, piezas de engranajes de funcionamiento y eliminación de machos o brocas rotos en piezas.

Principales aplicaciones de la tecnología EDM:
La electroerosión genera una temperatura local elevada entre el electrodo de la herramienta y la pieza de trabajo para fundir y vaporizar el material, consiguiendo así la eliminación de materiales metálicos. Este método es adecuado para procesar materiales que son difíciles de procesar con los métodos de corte tradicionales, como el carburo cementado y el acero inoxidable.
La electroerosión puede producir formas complejas y piezas de alta precisión, especialmente adecuadas para la fabricación de moldes, equipos médicos y la industria aeroespacial.

Electroerosión por hilo
La electroerosión por hilo es un método de mecanizado que utiliza el principio de descarga de chispa eléctrica para eliminar materiales mediante el movimiento relativo entre el electrodo de la herramienta de hilo y la pieza de trabajo. Este método es adecuado para mecanizar piezas de trabajo de diversas formas y tamaños, como matrices, orificios, cavidades, etc.

Rectificado y taladrado por electroerosión
El rectificado y mandrilado por descarga eléctrica son métodos de mecanizado de precisión que utilizan tecnología de electrochispa, adecuados para mecanizar piezas de trabajo de alta precisión y formas complejas.

Tecnología de deposición por electrodescarga (ESD)
La tecnología de deposición por descarga eléctrica es una tecnología de modificación y reparación de superficies de materiales que mejora las propiedades mecánicas, la resistencia a la corrosión y la estética del material mediante la formación de un revestimiento sobre la superficie del sustrato. Este método se utiliza ampliamente en nuevos materiales, energía, aviación, militar y otras industrias.

Aplicación en motores aeroespaciales
En el campo aeroespacial, la tecnología de electrochispa se utiliza para fabricar discos de turbinas integrales y otras piezas de formas complejas. Dado que el mecanizado por electrochispa puede lograr un control de movimiento de enlace multieje, puede resolver el problema de interferencia entre el electrodo y la pala durante el mecanizado de palas de canal pequeño, por lo que es un método muy confiable para fabricar discos de turbinas integrales.

Otras aplicaciones
La tecnología de electrodescarga también se utiliza en los campos de pulido por electrodescarga, procesamiento de expansión por electrodescarga, fortalecimiento de superficies (como temple a alta velocidad, nitruración, carburación, etc.) y procesamiento por electrodescarga no metálica.

La tecnología de electrodescarga ocupa una posición importante en el campo del procesamiento de materiales metálicos debido a su principio de procesamiento único y su amplia gama de aplicaciones. Con el avance de la tecnología, la eficiencia y la precisión del procesamiento por electrodescarga mejoran constantemente y se espera que desempeñe un papel más importante en el futuro.