Erosión por chispa
El mecanizado por descarga eléctrica ( electroerosión corta de Engl. Mecanizado por descarga eléctrica y mecanizado por descarga eléctrica , eliminación por electroerosión ( DIN 8580 ) o mecanizado por descarga eléctrica ) es un método de fabricación térmico con eliminación de material para materiales conductores basado en descargas eléctricas ( chispas ) entre se basa el electrodo como herramienta y la pieza conductora .
Proceso de mecanizado
El procesamiento se lleva a cabo en un medio no conductor, el llamado dieléctrico (principalmente aceite o agua desionizada ). O la pieza de trabajo, la herramienta y el dieléctrico están en un recipiente o el dieléctrico se alimenta a través de mangueras al área que se va a erosionar, donde se lava alrededor de la herramienta y la pieza de trabajo.
La herramienta de electrodo se mueve entre 0,004 y 0,5 mm de la pieza de trabajo. En el momento adecuado, se produce la descarga de chispas aumentando el voltaje aplicado. Las chispas hacen que el material se derrita y se vaporice en algunos puntos. El resultado de la eliminación está influenciado por la intensidad, frecuencia, duración, longitud, ancho del espacio y polaridad de las descargas. La herramienta se mueve con la ayuda de un control CNC . Se pueden producir formas geométricas complejas.
El material del electrodo se selecciona para que coincida con el material a procesar. El cobre , latón , grafito , aleaciones de cobre (principalmente con tungsteno ) y metal duro son los materiales de electrodos más comunes.
Se hace una distinción entre perforación por electroerosión ( erosión por perforación ), corte por electroerosión ( erosión por alambre ), en la que un alambre forma el electrodo, y erosión por chispa que se hunde ( erosión por penetración ), en la que el electrodo se mueve hacia la pieza de trabajo como un negativo. dar forma con la ayuda de una máquina de electroerosión . La erosión del disco también se está utilizando cada vez más, con un disco de cobre , cobre-tungsteno o grafito que sirve como electrodo giratorio.
El electrodo de la herramienta normalmente está conectado positivamente y las chispas se activan mediante una secuencia rápida de pulsos de una energía lo más constante posible.
historia
En 1770, el científico inglés Joseph Priestley descubrió el efecto erosivo de las descargas eléctricas.
En 1943, los científicos y cónyuges rusos Boris Romanovich (vino el ruso Борис Романович ) y Natalia Ioasafowna Lazarenko ( rusa Наталья Иоасафовна Лазаренко ) en una investigación con el objetivo de dañar los contactos eléctricos por chispas, durante el proceso de conmutación para reducir el daño a los contactos eléctricos por chispas, durante el proceso de conmutación para reducir Aprovechar los efectos de las descargas eléctricas y desarrollar un método para el procesamiento controlado de metales. Llamaron al proceso electroerosión porque se generó una serie de chispas entre dos conductores que estaban sumergidos en dieléctrico líquido. El principio del generador de descarga utilizado en ese momento, conocido como círculo de Lazarenko , se utilizó durante mucho tiempo en la construcción de generadores para máquinas de descarga eléctrica. En una forma mejorada, este tipo de generador todavía se usa hoy en ciertas aplicaciones.
La primera máquina para el mecanizado mediante mecanizado por descarga eléctrica se presentó en 1955 en la feria europea de máquinas herramienta de Milán. La primera máquina de electroerosión por hilo NC fue desarrollada y presentada en Suiza en 1969 por la AG para electrónica industrial (AGIE). Esto combina las ventajas del control numérico en relación con la electroerosión. Tampoco era necesario fabricar un electrodo antes del mecanizado. Hoy en día, las máquinas de erosión CNC se utilizan en la construcción de máquinas e instalaciones, debido a sus formas complicadas, entre otras cosas. también se puede producir en materiales duros (punzones de corte, matrices).
Desde 1982, la electroerosión también se ha utilizado en artesanías finas como B. utilizado y desarrollado en tecnología dental . La erosión por chispa dental se utiliza para la instalación de pasadores de fricción o para ajustes de forma para pernos giratorios y de bloqueo y conexiones de accesorios de todo tipo. En 1995, la erosión de accesorios de detección más desarrollada, o SAE para abreviar, se amplió para incluir un área importante Aplicación: la pasivación por electroerosión de prótesis implantosoportadas.
Areas de aplicación
Por un lado, la electroerosión se utiliza para procesar materiales difíciles de mecanizar , cuyo procesamiento mecánico conduce al rápido desgaste de las herramientas convencionales. Por otro lado, se puede lograr un nivel muy alto de precisión en la producción de formas complejas en materiales conductores, que de otras formas requirieron un nivel de esfuerzo significativamente mayor.
La electroerosión es especialmente adecuada para la producción de muescas y cortes profundos y estrechos, así como para estructuras de superficie muy complejas.
Acero endurecido , aleaciones de titanio duro , metal duro , materiales duros y cerámicas conductoras de alta resistencia, que v. una. en el aire y los viajes espaciales se utilizan, se pueden manejar bien.
Se pueden crear estructuras de superficie con rugosidad variable así como bordes sin rebabas. Con un esfuerzo correspondiente, las superficies también se pueden pulir mediante electroerosión.
Mediante el uso de una máquina de medición de coordenadas y un cambiador de electrodos para perforar y perforar, los procesos se pueden automatizar aún más.
desventaja
- La producción de electrodos es relativamente compleja.
- Para configurar la máquina, se debe medir cada electrodo (offset central, rotación, longitud) y se deben tener en cuenta los datos de medición en la programación.
- La remoción de material por ciclo de trabajo es baja. Esto limita la aplicación a la eliminación de cantidades limitadas de material.
- Dado que las fluctuaciones de temperatura conducen a imprecisiones, la habitación debe tener aire acondicionado para un trabajo preciso.
- En total, los mayores costes de producción en la fabricación de herramientas y moldes.
- Los materiales a procesar deben ser conductores de electricidad.
Material del electrodo
Dependiendo del proceso, se utilizan diferentes materiales para los electrodos.
- Erosión por perforación: tubos de cobre o latón en diferentes perfiles (Ø 0,1 - 6,0 mm)
- Erosión del hilo: hilo de latón o cobre, parcialmente también revestido (Ø 0,02 - 0,33 mm)
- Erosión por hundimiento: bloques de cobre o grafito , a los que se les da forma en su mayoría con procesos de fresado de alta velocidad , más raramente con lapeado vibratorio ultrasónico . A veces también hay dispositivos de apósito en las máquinas de erosión para perfilar el electrodo. En el caso de la erosión del disco, normalmente se monta permanentemente un cincel de torno de revestimiento, con el que se puede perfilar libremente el electrodo y volver a darle forma si está muy desgastado.
Evidencia individual
- ↑ A. Behrens, J. Ginzel, F.-L. Bruhns: Detección de arco en mecanizado por electrodescarga. Universidad de las Fuerzas Armadas Federales - Laboratorio de Tecnología de Fabricación (LFT), Hamburgo 2000, p. 7, (PDF; 147 kB).
- ↑ А.Д. Верхотуров, А.Е. Гитлевич, В.В. Михайлов: БОРИС РОМАНОВИЧ ЛАЗАРЕНКО - АВТОР ВЫДАЮЩИХСЯ ОТКРЫТИЙ В ТЕХНИКЕ XX ВЕКА. УЧЁНЫЙ И ОРГАНИЗАТОР НАУКИ (К 100-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ). (PDF; 1,6 MB) 19 de julio de 2010, consultado el 2 de junio de 2019 (ruso).