Electroerosión es el proceso para maquinar piezas metálicas usando el poder abrasivo de los arcos eléctricos. La pieza es atacada con arcos de alta energía y alta frecuencia producidos por un generador de pulsos. El proceso se lleva a cabo fijando la pieza sumergida en dieléctrico a una mesa y acoplando firmemente el electrodo al cabezal de una máquina herramienta. Entonces el electrodo es aproximado muy cerca de la pieza de trabajo de tal modo que surge un arco entre el electrodo y la pieza. La descarga precisamente controlada remueve material de la pieza de trabajo cuando el espacio entre ellas es mínimo. Dicho espacio se conoce comúnmente con su denominación en inglés: “Gap”. La descarga es el resultado de un potencial entre el electrodo y la pieza de trabajo. Conforme el electrodo e aproximado a la pieza, el dieléctrico es ionizado y cuando el espacio entre ellos es suficientemente pequeño la ionización permite que ocurra una descarga. Las descargas remueven violentamente una partícula pequeñísima de metal, derritiéndola y vaporizándola. Instantes después se solidifica y es arrastrada por el fluido dieléctrico. El carácter dejado por la partícula es muy pequeño, pero el dispositivo erosionador puede producir pulsos desde los 400 Hz a más de 40kHz de tal modo que el volumen total de material removido ya n es tan pequeño por unidad de tiempo. Como la descarga ocurre en donde la distancia entre el electrodo y la pieza de trabajo es más pequeña, ocurren también descargas alrededor del electrodo por lo que hay una pequeña área de corte adicional circunscribiendo el electrodo. L sobre corte es conocido por su denominación en inglés: “overcut“. Por ello el área maquinada es ligeramente mas grande que el área de electrodo. Al mismo tiempo que las partículas de material son removidas en las piezas de trabajo, otras también son arrancadas del electrodo. Normalmente son más pequeñas que las removidas en la pieza. Esto es el desgate del electrodo o “wear” en inglés, que depende principalmente del material del que esté fabricado el electrodo y en menor grado de la forma. Algunos materiales tienen un menor desgaste, pero desde luego son más caros. La siguiente tabla comparativa muestra las principales características de algunos de los materiales más comunes usados para electrodos,
MATERIAL DESGASTE CARACTERÍSTICAS
Cobre Bajo Buenos acabados de superficie
Grafito Bajo Fácil de maquinar. Buenos acabados de superficie
Cobre Grafito Bajo Recomendado para electrodos frágiles
Acero Medio Baja velocidad de desprendimiento de material
Cobre Tungsteno Bajo Baja velocidad de desprendimiento de material. Útil para trabajos con tolerancias muy estrechas. Plata Tungsteno Medio Recomendado para trabajar carburo. Básicamente son tres las variables que se desean controlar en el momento de electroerosionar:
1. Desgaste del electrodo
3. Velocidad de maquinado. Estas variables están en función de parámetros de trabajo que las afectan directamente. Además existe una dependencia entre ellas, así, a mejor acabado abra siempre mayor desgaste y con acabados de menor calidad se reduce el desgaste. Los parámetros que se pueden controlar directamente son:
1. El amperaje promedio de maquinado. Este a su ves esta limitado por el área de maquinado.
2. El porcentaje de tiempo de encendido del ciclo.
3. La frecuencia de los ciclos se descarga, esto es cuantas veces por segundo existe descarga. Estas variables no pueden ser elegidas arbitrariamente ya que puede provocar muy malos resultados. Así, el amperaje debe estar limitado por el área de corte. Pues incrementar el amperaje en áreas pequeñas no aumenta significativamente la velocidad de maquinado, y si aumenta notoriamente el desgaste de electrodo llegando incluso a deformarlo con lo que se pierde precisión, lo que significa arruinar la pieza y el electrodo. Otro factor adicional es el dieléctrico. Hay dieléctricos elaborados para lograr muy buenos acabados y tener una eficiencia mayor. Desde luego estos fluidos pueden llegar a ser muy costosos. La contaminación del dieléctrico afecta el rendimiento de la máquina durante su operación por ello es necesario mantener en buen estado de operación el sistema de filtrado. El fluido dieléctrico tiene importantes funciones: evita el calentamiento excesivo de los materiales, mantiene constante la resistencia de descarga en el “gap” y mantiene limpia el área de corte. Un enjuague pobre provocará las partículas permanezcan en el área de corte, provocando que ocurran pequeños cortos circuitos o rutas de continuidad eléctrica que puede dañar permanentemente a la pieza. Aún mas el exceso de contaminación puede causar que el corte se abocarde. Dicho efecto se conoce por su denominación en ingles: “taper”. Su dispositivo erosionador SETSA 50A/D permite usar prácticamente cualquier dieléctrico, incluso diesel. (Utilice solamente fluidos dieléctricos aprobados por las regulaciones de su localidad). A fin de mantener limpia l área de corte, el dieléctrico debe penetrar para remover las rebabas que serán filtradas. Cuando sea posible diseñe la pieza de tal modo que el fluido y por lo tanto las rebabas, tengan una vía de salida del interior del área de trabajo hacia fuera de ella. Considérese el acabado que esté realizando para determinar el enjuague “rinse” necesario. En maquinados de desbaste, las partículas de material que son más grandes que en maquinaos más finos, Así que pueden ocurrir cortos circuitos mas frecuentemente. Aumentar los ciclos de enjuague ayuda a limpiar el área de corte y hacer mas eficiente el trabajo. Sin embargo, excesivo flujo de eléctrico puede desviar el arco produciendo patrones indeseables en el acabado. Balance al enjuague para cada trabajo, dependiendo de la forma, material y acabado. Básicamente los métodos para limpiar el área de trabajo son:
La elección del método de enjuague está en función de la forma y dimensiones del electrodo y la pieza. Se recomienda ampliamente que para piezas en las que la penetración es muy significativa use la presión a través del electrodo o de la pieza para evitar que las rebabas se queden atrapadas formando rutas de continuidad eléctrica.
¡Precaución: Si se usa un sistema de enjuague por succión, no use diesel ni ningún otro dieléctrico cuyos vapores sean flameables o explosivos!
