Mecanizado por electroerosión
El mecanizado por descarga eléctrica ( EDM ), también conocido como mecanizado por chispa , erosión por chispa , hundimiento , quemado o erosión del alambre , es un proceso de fabricación de metal mediante el cual se obtiene una forma deseada mediante el uso de descargas eléctricas (chispas). [1] El material se retira de la pieza de trabajo mediante una serie de descargas de corriente que se repiten rápidamente entre dos electrodos , separados por un líquido dieléctrico y sujetos a un voltaje eléctrico . Uno de los electrodos se llama herramienta-electrodo, o simplemente herramienta o electrodo., mientras que el otro se llama pieza de trabajo-electrodo o pieza de trabajo . El proceso depende de que la herramienta y la pieza de trabajo no hagan contacto físico.
Cuando aumenta el voltaje entre los dos electrodos, la intensidad del campo eléctrico en el volumen entre los electrodos aumenta, lo que provoca la ruptura dieléctrica del líquido y produce un arco eléctrico. Como resultado, se elimina material de los electrodos. Una vez que la corriente se detiene (o se detiene, según el tipo de generador), se transporta un nuevo dieléctrico líquido al volumen entre electrodos, lo que permite que las partículas sólidas (detritos) se eliminen y se restablezcan las propiedades aislantes del dieléctrico. . La adición de un nuevo dieléctrico líquido en el volumen entre electrodos se denomina comúnmente enjuague .. Después de un flujo de corriente, el voltaje entre los electrodos se restablece a lo que era antes de la ruptura, de modo que pueda ocurrir una nueva ruptura dieléctrica líquida para repetir el ciclo.
El efecto erosivo de las descargas eléctricas fue observado por primera vez en 1770 por el físico inglés Joseph Priestley .
En 1943, dos científicos rusos, BR Lazarenko y NI Lazarenko, recibieron el encargo de investigar formas de prevenir la erosión de los contactos eléctricos de tungsteno debido a las chispas. Fracasaron en esta tarea, pero descubrieron que la erosión se controlaba con mayor precisión si los electrodos se sumergían en un fluido dieléctrico. Esto los llevó a inventar una máquina de electroerosión utilizada para trabajar materiales difíciles de mecanizar como el tungsteno. La máquina de Lazarenkos se conoce como máquina de tipo RC, por el circuito resistor-condensador (circuito RC) utilizado para cargar los electrodos. [2] [3] [4] [5]
Simultáneamente, pero de forma independiente, un equipo estadounidense, Harold Stark, Victor Harding y Jack Beaver, desarrollaron una máquina de electroerosión para quitar taladros y machos de roscar rotos de fundiciones de aluminio. [6] Inicialmente construyeron sus máquinas a partir de herramientas eléctricas de grabado con poca potencia, pero no tuvieron mucho éxito. Pero las unidades de generación de chispas más potentes, combinadas con la repetición automática de chispas y el reemplazo de fluidos con una disposición de interruptor electromagnético , produjeron máquinas prácticas. Las máquinas de Stark, Harding y Beaver pudieron producir 60 chispas por segundo. Las máquinas posteriores basadas en su diseño utilizaron circuitos de tubos de vacío que pudieron producir miles de chispas por segundo, aumentando significativamente la velocidad de corte. [7]
El tipo de máquina de corte de alambre surgió en la década de 1960 para fabricar herramientas ( matrices ) de acero endurecido. El electrodo de herramienta en electroerosión por hilo es simplemente un hilo. Para evitar la erosión del alambre que hace que se rompa, el alambre se enrolla entre dos carretes para que la parte activa del alambre cambie constantemente. Las primeras máquinas de control numérico (NC) fueron conversiones de fresadoras verticales de cinta perforada. La primera máquina NC disponible comercialmente construida como una máquina de electroerosión por hilo se fabricó en la URSS en 1967. Las máquinas que podían seguir ópticamente las líneas en un dibujo maestro fueron desarrolladas por el grupo de David H. Dulebohn en la década de 1960 en Andrew Engineering Company [ 8]para fresadoras y rectificadoras. Posteriormente, los dibujos maestros fueron producidos por trazadores de control numérico por computadora (CNC) para una mayor precisión. En 1974. Dulebohn usó el mismo programa CNC de trazador para controlar directamente la máquina de electroerosión y la primera máquina de electroerosión CNC se fabricó en 1976. [9]
